AEによる歯車損傷の予知・監視に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05650145
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 宮近 幸逸 鳥取大学, 工学部, 助教授 (30157664)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小出 隆夫 鳥取大学, 工学部, 助教授 (60127446) ; 小田 哲 鳥取大学, 工学部, 教授 (50032016)
• Keywords: 歯車 / アコースティック・エミッション / 歯車損傷 / 曲げ疲労損傷 / AE事象計数総数 / AEエネルギー総数 / き裂長さ / 周波数分折

Research Abstract

本研究では,イオン窒化および浸炭焼入れ歯車に対して,パルセ-タ試験機を用いて曲げ疲労試験を実施し,曲げ疲労過程のAE波形,AE事象計数総数,AE事象計数率,AEエネルギー総数,AEエネルギー率,AE振幅分布およびき裂長さの測定,AE波形の周波数分析を行って,これらの歯車の曲げ疲労損傷のAE特性について明らかにするとともに,AEによる曲げ疲労損傷の予知について検討を加えた.またADI(オーステンパ球状黒鉛鋳鉄)およびS45C調質鋼歯車の場合との比較検討も行った.その結果得られた主な点は以下の通りである.
1.イオン窒化歯車の曲げ疲労過程におけるAE事象計数総数,AEエネルギー総数は,き裂発生直前からき裂発生・進展とともに徐々に増加するが,浸炭焼入れやADI歯車の場合ほど急激な増加は認められない.これらのAEによる曲げ疲労損傷の予知は,いずれの歯車の場合も可能であるが,イオン窒化,ADI,浸炭焼入れ歯車の順に予知が容易になる.S45C調質鋼歯車の場合には,AE振幅が小さいので予知は困難である.
2.曲げ疲労損傷のAE波形の最大振幅は,イオン窒化,浸炭焼入れ,ADI,S45C調質鋼歯車の順に小さくなる.
3.イオン窒化歯車の曲げ疲労過程のAE波形の振幅は,浸炭焼入れおよびADI歯車の場合と同様に,疲労過程の初期には小さいが,き裂発生直前および直後にはかなり大きくなる.
現在セラミックス歯車の曲げ疲労試験を実施し,曲げ疲労過程のAE測定を行って,セラミックス歯車の曲げ疲労損傷のAE特性について明らかにするとともに,AEによる歯車損傷の予知についての検討を進めている.今後これらの結果を総合してAEによる歯車の曲げ疲労損傷予知・監視法の確立をめざす.

Research Products

• [Publications] 宮近幸逸: "Acoustic Emission of Bending Fatigue Process of Spur Gear Teeth" JOURNAL OF ACOUSTIC EMISSION. Vol.13 Nos.1-2. S47-S53 (1995)
• [Publications] 坪倉公治: "イオン窒化歯車の曲げ疲労損傷のAE特性" 日本機械学会講演論文集. 965-1. 233-234 (1996)