2014 Fiscal Year Research-status Report
転がり疲労強度設計によるトラクションドライブ変速機のパワーウェイトレシオ向上
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25820028
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
成田 幸仁 室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90431519)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 機械要素 / トラクションドライブ / 転がり疲労強度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トラクションドライブ変速機のパワーウェイトレシオ向上（小型化と高伝達動力の両立）のための設計法確立を最終目標として，トラクション油膜のせん断力によるローラ内部の応力変化や材料中の欠陥と介在物の存在等の影響因子を考慮した転がり疲労強度推定式を求め，設計段階でシミュレーションによりトラクションドライブの転がり疲労強度を評価することを目的とする．
前倒しで昨年度に作成した転がり疲労強度シミュレーションは，ローラの弾性接触面の中心を通る厚さの無い仮想ローラを計算対象とした予備的なものであった．実際のローラの内部応力は，弾性接触面中心と，その近傍で特に高い．そこで，今年度は，厚さの無い仮想ローラを多層化することで，シミュレーションを簡易的に３次元化した．この改良プログラムを用いて転がり疲労強度シミュレーションを行ったところ，昨年度は実験値との誤差３％であったところ，誤差１％未満となり，計算精度をさらに向上させることができた．
容量不足となっていた二円筒転がり疲労試験機の改良については，設計を全て終え，改良部品の製作（外注）も終了している． 現在，実験室内への装置の設置と組立て，アライメント調整等の立ち上げ作業を行っているところである．試験用のローラについては，市内鉄鋼メーカーの厚意により鋼材を無償で確保でき，多数個試験に必要な数量をある程度確保（製作は外注）出来ている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
転がり疲労強度シミュレーションについては，今年度のプログラム改良の結果，前述の通り，ほぼ完成と言ってよい状態となっている．
一方，今年度末ごろから多数個の転がり疲労試験に取り掛かる予定であったが，疲労試験機の改良が遅れたため，実施できなかった．ただし，試験機の組立てが終了すれば，すぐに実験に取り掛かれる状態となっている．
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| Strategy for Future Research Activity |
現在のところ，研究の推進に支障をきたす問題は生じていない．
転がり疲労強度シミュレーション法の開発は当初の予定以上に進み，ほぼ完成状態にある．今後は転がり疲労強度の多数個試験と強度のばらつきの評価，シミュレーションとの比較に注力する．
多数個試験用ローラは，必要数の半分程度を確保できた．来年度は残りの半数をそろえ，転がり疲労強度データ（S-N曲線）の完成を目指す．
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