1999 Fiscal Year Annual Research Report
自動車用タイミングベルトにおけるゆるみのメカニズム
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10650135
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| Research Institution | YAMAGATA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
飯塚 博 山形大学, 工学部, 助教授 (90142215)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 秀雄 木更津工業高等専門学校, 助教授 (50179511)
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| Keywords | 歯付ベルト / 撚りコード / 界面はく離 / 曲げ剛性 / 引張剛性 / 屈曲疲労 / FEM解析 / 破壊力学 |
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| Research Abstract |
本研究を総括すると以下のようになる.
第1段階では,歯付ベルトに使用されている撚りコードが,屈曲疲労によって内部から破損し,その内部破損によってコードの曲げ剛性が低下する力学的な機構について検討した.その結果,
(1)疲労き裂発生に伴ってファイバー軸方向のせん断応力が解放される力学モデルを用いて,撚りコードの曲げ剛性低下を説明する解析解を得ることができた.
(2)この解析結果はFEMによる数値計算結果とよく一致した.
第2段階では,撚りコードとゴムのERR柱における引張剛性に関して,FEM解析と簡易力学モデルを用いた力学解析を行い,その評価式を求めた.その結果,
(3)撚りコードとゴムのFRR柱の伸びには,ファイバー径や撚り角の他に,ファイバーピッチ円半径や荷重端面の拘束条件も影響する.
(4)ERR柱の幾何学条件,内部エラストマの体積一定条件,ファイバーの伸び,および端面回転拘束条件を考慮した引張剛性の評価式を提案した.その評価式は,FEM解析結果や実験結果とよく一致する.
(5)エラストマの体積一定の効果とコードの撚り戻りの効果は,引張剛性に大きく影響を及ぼす.
第3段階では撚りコードの内部破損によって引張剛性が低下する機構について検討した.その結果,
(6)疲労き裂発生に伴ってファイバーの曲げモーメントが解放される力学モデルを用いて,撚りコードの引張剛性低下を説明する力学モデルを提案できた.
(7)この解析結果はFEMによる数値計算結果と良い相関を示した.また,撚りコードの引張剛性低下に関する実験結果の傾向を説明することができた.
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[Publications] H.Iikzuka and H.Takahashi: "Decrease of Stiffness in Synchronous Belts During Fatigue"4th World Congress on GPT,(Paris). 2. 1319-1325 (1999)
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[Publications] 飯塚博,高橋秀雄,手塚俊雄: "歯付ベルト用コードの屈曲疲労に伴う曲げ剛性の低下"日本機械学会論文集(C)編. 65・636. 3368-3374 (1999)
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[Publications] H.Iikzuka and H.Takahashi: "Extensional Stiffness Loss of Synchronous-Belt Cords During Fatigue"8th International ASME Power Transmission and Gearing Conference. (予定). (2000)
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[Publications] 飯塚博,高橋秀雄,高橋美喜男: "歯付ベルト用コード屈曲時の力学特性"日本機械学会,1999年度年次大会. 5. 2313 (1999)
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[Publications] 飯塚博,高橋秀雄,丸山貴生: "歯付ベルト用コード屈曲時の力学特性"日本機械学会,1999年度年次大会. 5. 2314 (1999)
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[Publications] 高橋秀雄,飯塚博,手塚俊雄: "歯付ベルト用コードの屈曲疲労に伴う引張剛性の低下"日本機械学会,2000年度年次大会. (予定). (2000)
