特殊環境における歯車の歯面損傷と性能評価に関する開発研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07505003
• Section: 試験
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 吉田 彰 岡山大学, 工学部, 教授 (40033146)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三浦 健蔵 三井造船(株):技術本部, 玉野研究所, 主幹研究員 ; 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: 表面改質 / トライボロジー / 摩擦 / 摩耗 / 疲れ強さ / 高真空 / 歯車 / 二円筒試験

Research Abstract

本研究は,表面改質技術を実用の機械要素である歯車に適用するための基盤研究として,平成7年度に開発した無潤滑大気圧下および10^<-5>Paの高真空中で運転可能な歯車試験機を用いて,表面改質を施した歯車の表面強さおよび動的性能評価を歯車損傷との関連において明らかにするとともに,トライボメカニクスおよび材料工学的解析を実際の機械要素である歯車に適用することを目的とする.平成8年度においては平成7年度に実施した二円筒試験機などによる予備実験結果に基づき,表面改質された歯車の高真空中の試験を行った.実験に用いた表面改質歯車のバルク材はステンレス鋼SUS440Cである.歯車には,無電解Ni-P合金めっき,Snめっき熱拡散処理および浸硫処理の表面改質が施された.実験は,小歯車回転速度200rpm,ピッチ点における最大ヘルツ応力735MPaで行われた.大小歯車駆動軸に取付けられたトルク計により歯面の摩擦損失が評価され,歯元ひずみの測定結果から歯車の運転性能変化が考察された.本歯車試験結果は,真空中で行われた二円筒試験結果と比較検討された.
さらに,平成7年度から引き続き継続している表面改質を施したローラを用いた真空中,無潤滑での二円筒試験,常温無潤滑および油潤滑の二円筒試験,ならびに常温および高温でのピンオンディスク試験により,それぞれの表面改質法における摩擦・摩耗特性を明かにし,特殊環境下における総合的な特性並びにトライボメカニクスを明らかにしつつある.また,本年度の結果に基づき平成9年度に実施する表面改質歯車の設計を行い,表面改質歯車歯面接触状態の基礎的解析,検討を行った.

Research Products

• [Publications] 吉田彰,藤井正浩,他: "1273Kまでの雰囲気温度におけるファインセラミックスの摩擦・摩耗特性" トライボロジスト. 41巻10号. 836-843 (1996)
• [Publications] 吉田彰,藤井正浩,他: "Effect of Environmental Temperature and Humidity on Tribological Characteristics of Fine Ceramics." Proc.Intenational Tribology Conference,Yokohama. 479-484 (1995)