複合表面処理による滑り・転がり機械要素の表面強さ向上に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07455075
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 吉田 彰 岡山大学, 工学部, 教授 (40033146)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大上 祐司 岡山大学, 工学部, 助手 (60203709) ; 藤井 正浩 岡山大学, 工学部, 講師 (80209014)
• Keywords: 機械要素 / 複合表面処理 / 表面損傷 / 表面強さ / フラクタル / 動的性能 / 表面粗さ / 滑り・転がり

Research Abstract

近年の自動車などの伝動装置に見られるように,そのコンパクト化が推進されるに伴って,歯車などの表面強さ設計が厳しくなり,滑り・転がり接触する表面の強さ向上に関する検討が急務となっている.本研究では従来の表面硬化処理に加えて,ショットピーニングにより複合表面処理を施し,滑り・転がり接触機械要素の表面強さ向上を目指すもので,複合表面処理機素表面損傷モデル,表面強さ向上機構を明らかにすることを目的としている.主に歯車試験機およびローラ試験機を用いて,ショットピーニングを施した鋼製歯車,そして粉末焼結歯車およびローラに対して疲れ試験を実施し,複合表面処理材の表面損傷,強さ向上機構に関する基礎的研究を行った。
ショットピーニングを施した歯車は,ショットピーニングを施していない歯車よりわずかに高い表面強さであった.また,ショットピーニングを施した歯車の摩耗量は,概して少ない傾向にあった.粉末焼結歯車およびローラでは,表面強さは気孔の密集度に支配されており,気孔の大きさを小さくするような複合表面処理,すなわちショットピーニングが表面強さ向上に有用であることが推論できた。
以上のように当初の目的をほぼ達成することができたが,今後,上記の知見を生かして,歯車にMo溶射やMoS_2メッキによる表面処理を行い,複合表面処理機素の表面強さ向上機構を解明していこうと考えている.

Research Products

• [Publications] 吉田 彰: "高周波焼入れ粉末焼結ローラの面圧強さに関する研究(圧粉密度および相対曲率半径の影響)" 日本機械学会論文集(C編). 62・596. 1540-1547 (1996)
• [Publications] Akira YOSHIDA: "Eraluation of Surface Durability of Induction-Hardened Sintered Powder Metal Rollers and Gears" VDI Berichte Nr.1230. 1230. 565-577 (1996)
• [Publications] Akira YOSHIDA: "Relation Between Surface Durability and Pore Distribution of Induction-Hardened Sintered Powder Metal Gear" Proceedings of the 7th International Power Trans mission and Gearing Conference. Vol.88. 819-826 (1996)
• [Publications] 吉田 彰: "高周波焼入れ粉末焼結歯車の疲れ強さと動的性能(溶製材製歯車との比較および硬化層深さの影響)" 日本機械学会論文集(C編). 62・598. 2450-2457 (1996)