オ-ステンパダクタイル鋳鉄(ADI)歯車の開発研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02555035
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 有浦 泰常 九州大学, 工学部, 教授 (10038044)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梅崎 洋二 九州大学, 工学部, 助手 (70038066) ; 井上 繁 九州産業大学, 工学部, 助教授 (20069553) ; 中西 勉 宮崎大学, 工学部, 教授 (40038055) ; 小田 哲 鳥取大学, 工学部, 教授 (50032016) ; 尾崎 龍夫 九州大学, 工学部, 教授 (40037742)
• Keywords: 歯車 / 球状黒鉛鋳鉄 / ホブ切り / 負荷能力 / 曲げ強さ / 面圧強さ / 歯面損傷

Research Abstract

1.新材料の開発:歯車材用ADI(オ-ステンパ球状黒鉛鋳鉄)として引張強さ100kgf/mm^2、伸び10%、硬さHB320の材料を製造し、加工性試験及び運転性能試験に供した。
2.歯車としての加工性試験
(1)歯切り加工性:一本刃舞いツ-ルによる工具摩耗に関する基礎試験;(a)ADI材の断続切削では工具逃げ角の摩耗に及ぼす影響が大きく、耐摩耗性の維持には通常の舞いツ-ル外周逃げ角(12ﾟ)より大きくする必要があること、(b)ADI材の被削性は歯車用調質鋼SCM440HB300の場合と同等であることなどが明らかになった。次に高速歯切り条件(V=100m/min程度)におけるADI材の被削性試験では、(a)工具材料として超硬合金を使うこと、(b)超硬舞いツ-ルでも逃げ角を通常より大きくする必要があることなどが明らかになった。現在試験は進行中である。<実物ホブ切り試験>___ー;モジュ-ル3、外周逃げ角15ﾟ、TiNコ-ティング高速度鋼製ホブを試作し、歯切り加工性試験を行った。その結果、(a)切削速度45m/minでADI材の歯切りが可能であること、(b)被削歯車の精度は通常の鋼製歯車の場合と同等であることなどが分かった。またサ-メットホブにより仕上げたADI歯車歯面粗さは2〜3μmであり、鋼製歯車と比べて同等かそれ以上の好結果を示した。
(2)歯面及び歯元丸み部仕上げ:<バニシ仕上げ基礎試験>___ー;歯元丸み部を仕上げ転造可能な歯車形ダイスを設計・製作し、ADI及び鋼について曲げ試験を行うための歯車を製作した。
3.歯車の運転性能試験
(1)面圧強さ:<ロ-ラによる面圧基礎試験及び歯車試験>___ー;円筒研削によりロ-ラの表面粗さを3種類変えたもの及び転造仕上げを行ったロ-ラによる面圧基礎試験により表面粗さの影響、転造仕上げの影響を調べている。また、歯車についてはハイスホブ切り、サ-メットホブ切りを行った試験歯車について運転試験を行い、歯面仕上げの効果を調べている。現在、サ-メットホブにより仕上げた歯車の歯面強さが大きいことが示されつつある。
(2)曲げ強さ:曲げパルセ-タ試験;上記2ー(2)の歯車について、現在曲げ(パルセ-タ)試験を行っている。

Research Products

• [Publications] 井上 繁: "高強度球状黒鉛鋳鉄歯車の歯切り加工に関する基礎研究" 日本機械学会論文集C編. 56ー532. 3426-3429 (1990)
• [Publications] Shigeru INOUE: "Fundamental Research on the Hobbing of Austemhered Spheroidal Graphite Cast Iron (On the Most Suitable Clearance Angle of the Hob)" JSME International Journal. 33ー4. 603-607 (1990)
• [Publications] 小田 哲: "球状黒鉛鋳鉄歯車の曲げ強度" 日本機械学会論文集C編. 56ー532. 3416-3419 (1990)