• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2008 Fiscal Year Annual Research Report

熱処理シミュレーションによる歯車強度の最適化

Research Project

Project/Area Number 19560143
Research InstitutionTottori University

Principal Investigator

宮近 幸逸  Tottori University, 工学研究科, 教授 (30157664)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小出 隆夫  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (60127446)
Keywords機械要素 / 歯車 / 熱処理 / 曲げ疲労強度 / 残留応力 / 硬化層 / 最適化 / シミュレーション
Research Abstract

本研究では,浸炭焼入れ平・はすば歯車の硬化層の硬さ測定,組織観察,曲げ疲労試験および衝撃試験を行って,曲げ疲労強度および衝撃強度に及ぼす硬化層深さ,浸炭部,ねじれ角,歯幅および焼戻し温度などの影響について検討を加えた.また,高周波焼入れ歯車の硬化層パターンおよび組織観察,硬さ測定および曲げ疲労試験および衝撃試験を行い,硬化層パターン,硬化層深さ,曲げ疲労強度および衝撃強度に及ぼす加熱条件(加熱電力,周波数,加熱時間),材料,前処理および焼戻し温度などの影響について検討を加えた.その結果,次のようなことが明らかになった.(1)浸炭焼入れはすば歯車の曲げ疲労限度に対しても,平歯車の場合と同様に最適硬化層深さが存在する.(2)本研究で用いたような浸炭焼入れはすば歯車の曲げ疲労限度円周力F_tuは,ねじれ角β_oの増加とともに増大する,(3)浸炭焼入れはすば歯車のF_tuは,β_o=10,20°,有効硬化層深さd_e=0.67mmでは,側面浸炭焼入れした場合(Case TS)のほうが側面浸炭防止した場合(Case T)より大きくなるが,β_o=200,d_e=1.12mmでは,逆にCase Tの場合のほうが大きくなる.(4)浸炭焼入れ焼戻し歯車の衝撃破断エネルギーE_bは,有効硬化層深さd_eにかかわらずT_t=180℃付近で極大値をとる.(5)本研究で得られたS45C調質鋼高周波焼入れ歯車の最大曲げ疲労限度は,浸炭焼入れ歯車の場合に匹敵する大きさである.(6)本研究で用いたようなS35C,S45C調質鋼高周波焼入れ歯車の焼入れ組織は,全歯幅にわたってマルテンサイトであるが,S35C,S45C圧延鋼の場合には,フェライトが残り,とくに歯幅中央部に多く残る.(7)S35C,S45C調質鋼および圧延鋼を用いた高周波焼入れ歯車の曲げ疲労強度に対する適切な焼入れ条件を歯元の表面硬さおよび有効硬化層深さから推定するためのマップを提示した.

  • Research Products

    (10 results)

All 2009 2008

All Journal Article (3 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Bending Fatigue Strength of Induction Hardened Thin-Rimmed Spur Gears with Web Arrangement (Effects of Rim Thickness and Web Structure)2008

    • Author(s)
      Meng Mu, Seigo Nishimura, Kouitsu Miyachika, Takao Koide
    • Journal Title

      Proceedings of JSMME 2008 Joint Symposium on Merch. and Materials Eng. Between Tottori Univ. and Northeastern Univ.

      Pages: 157-164

  • [Journal Article] Bending Fatigue Strength of Case-Carburized Spur Gears with Boss2008

    • Author(s)
      Imaduddin Helimi Bin Wan Nordin, Kazuaki Ando, Kouitsu Miyachika, Tkao Koide, Chiaki Namba
    • Journal Title

      Proceedings of JSMME 2008 Joint Symposium on Merch. and Materials Eng. Between Tottori Univ. and Northeastern Univ.

      Pages: 23-29

  • [Journal Article] Effects of Rolling on Load Bearing Capacity of Sintered Metal Gears2008

    • Author(s)
      Ichiro Ishizuka, Takao Koide, Kouitsu Miyachika, teruie Takemasu
    • Journal Title

      Proceedings of JSMME 2008 Joint Symposium on Merch. and Materials Eng. BetweenTottori Univ. and Northeastern Univ.

      Pages: 141-146

  • [Presentation] 高周波焼入れ歯車の曲げ疲労(加熱時間, 前処理および歯数の影響)2009

    • Author(s)
      宮近幸逸, 牟猛, 片沼秀明, 吉村樹, 馬田秀文, 小出隆夫
    • Organizer
      日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会
    • Place of Presentation
      山口大学
    • Year and Date
      2009-03-06
  • [Presentation] 浸炭焼入れ歯車の曲げ疲労および衝撃強度に及ぼす焼戻しの影響2009

    • Author(s)
      西村征吾, 宮近幸逸, 安藤和彰, 志賀寿, 小出隆夫
    • Organizer
      日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会
    • Place of Presentation
      山口大学
    • Year and Date
      2009-03-06
  • [Presentation] 高密度焼結金属歯車の荷重伝達能力に及ぼす表面転造の影響2009

    • Author(s)
      小出隆夫, 深井康宏, 石塚伊知郎, 竹増光家, 宮近幸逸
    • Organizer
      日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会
    • Place of Presentation
      山口大学
    • Year and Date
      2009-03-06
  • [Presentation] 浸炭焼入れ歯車の曲げ疲労強度に及ぼす焼戻しの影響2008

    • Author(s)
      西村征吾, 安藤和彰, 宮近幸逸, 小出隆夫, 難波千秋, 小田 哲
    • Organizer
      日本機械学会中国四国支部・九州支部合同企画「岡山講演会」
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2008-10-22
  • [Presentation] 高周波および浸炭焼入れ歯車の硬化層と曲げ疲労強度2008

    • Author(s)
      片沼秀明, 宮近幸逸, 竹村揚一, 小出隆夫, 小田哲
    • Organizer
      日本機械学会2008年度年次大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      2008-08-02
  • [Presentation] 高周波焼入れ歯車の硬さと曲げ疲労強度2008

    • Author(s)
      片沼秀明, 竹村揚一, 宮近幸逸, 小出隆夫, 小田哲
    • Organizer
      日本機械学会第8回機素潤滑設計部門講演会
    • Place of Presentation
      倉敷アイビースクエア
    • Year and Date
      2008-04-21
  • [Presentation] 浸炭焼入れはすば歯車の曲げ疲労強度・き裂伝ぱ2008

    • Author(s)
      安藤和彰, 宮近幸逸, 小出隆夫, 小田哲
    • Organizer
      日本機械学会第8回機素潤滑設計部門講演会
    • Place of Presentation
      倉敷アイビースクエア
    • Year and Date
      2008-04-21

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi