1997 Fiscal Year Annual Research Report
超高真空中における被膜処理歯車の負荷性能及び歯面損傷の異常検出システムの構築
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08650183
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| Research Institution | Kure National College of Technology |
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Principal Investigator |
灘野 宏正 呉工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (40043799)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中迫 正一 呉工業高等専門学校, 機械工学科, 助手 (30259923)
河野 正来 呉工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (20110223)
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| Keywords | ステンレス歯車 / すずめっき熱拡散処理 / 高真空 / グリース潤滑 / 歯車試験 / 歯面摩擦損失率 / 曲げ疲労試験 / S-N曲線 |
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| Research Abstract |
今年度では、すずめっき熱拡散処理を施したステンレス鋼SUS440C歯車の場合について、グリース潤滑及び乾燥摩擦の状態における歯車の摩擦・摩耗特性及び歯面摩擦損失率等について実験を行った。潤滑試験の場合では、グリース潤滑剤として、パ-フルオロ・ポリエーテルを使用し、二硫化モリブデンの添加濃度が0%及び30%になるように調合したグリースを歯面に塗布して実験を行った。歯車試験機としては、動力循環式歯車試験機を使用し、真空中における試験の場合では、真空度は10^<-4>Pa程度であった。なお、大気中における歯車試験も実施し、真空の場合の摩擦・摩耗特性と比較・検討した。さらに、歯元すみ肉部の応力の減少に及ぼす拡散層の影響を検討するため、一定応力振幅曲げ疲労試験を行ってS-N曲線を求め、各歯車の曲げ疲労強度を明らかにした。
(1)真空中の場合では、二硫化モリブデンの添加濃度が30%の場合の歯車の運転が歯面損傷により運転の継続が不能になるまでの時間強度は、二硫化モリブデンを添加しない場合のそれと比して30%程度向上しており、固体潤滑剤としての二硫化モリブデンの効果が僅かであるが認められる。
(2)大気中の場合では、運転の継続が不能になるまでの時間強度は、真空中の場合のそれと比して約57%低下する。これは、大気中の酸素などが時間強度に影響を及ぼすものと考えられる。
(3)歯面摩擦損失率に関しては、運転開始から小歯車の累積回転数が10^5までは各歯車とも、歯面摩擦損失率は徐々に減少する。その後、歯面摩擦損失率は0.01〜0.015で変動するが、その変化は小さい。
(4)すずめっき熱拡散処理歯車の場合の曲げ疲労強度は未処理歯車の場合のそれと比して若干異なり、拡散処理歯車の場合の曲げ疲労強度は約450MPaで、未処理歯車の場合より約50MPa大きい。
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