2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of evaluation method of surface temperature at high contact pressure with hardened gears under the condition of the axial sliding speed
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18K03918
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
東崎 康嘉 近畿大学, 理工学部, 教授 (60610540)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | はすば歯車 / ゼーベック効果 / 動的熱電対 / 歯面温度 / 高面圧 / 真空浸炭 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯面温度が上昇しやすい高面圧下におけるはすば歯車の歯面温度予測手法の確立を目指すことを目的とし，ゼーベック効果を応用した動的熱電対法を用いて歯面温度計測を行った．S55Cには高周波焼入れ，SUS316には真空浸炭を施し，その組合せで熱電対とした．しかし，動的熱電対法では複数接点の場合，電気回路的に並列となってしまうため，平均の歯面温度が計測されるので二歯かみ合い時の正確な歯面温度計測が不可能であった．そこで，高周波焼入れを施したS55Cはすば歯車を交互欠はすば歯車とすることで，二歯かみ合い領域での歯面温度計測を可能とした．試験機を新規に製作し，最大入力トルクを100Nm，最大入力回転数を120rpmとすることで，高面圧条件（1.1GPa程度）とし，高周波焼入れを施したS55Cの表面硬さは634Hv，真空浸炭を施したSUS316の表面硬さは729Hvであることを確認した．(1)動的熱電対法を用いて，高面圧下（約1.1GPa）におけるはすば歯車の歯面温度計測を行ったところ，二歯かみ合い領域を含む全かみ合い領域での正確な歯面温度が計測された．(2)Blokの式（Blok，1937）に表面粗さと計測される油膜厚さを考慮して算出される歯面摩擦係数式（松本，2013）を適用した結果，試験結果と計算結果が良好に対応していることを見出した．(3)かみ合い始め，かみ合い終わり付近で接触線長さが小さくなることから，歯面に加わる単位歯幅法線荷重が急激に上昇し，それに伴って歯面温度も急激に上昇した．
今回の結果は，はすば歯車の歯面温度上昇予測の指標となる可能性を見出すことができた．
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