| 研究課題/領域番号 |
17K06135
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
設計工学・機械機能要素・トライボロジー
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| 研究機関 | 津山工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
小西 大二郎 津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 教授 (80186717)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | トライボロジー / 工作機械 / 案内 / きさげ / レーザ加工 / ディンプル / グルーブ / 摩擦係数 / 表面加工 / 摩擦試験 / ２値画像処理 / グルーブ・ディンプル複合 / テクスチャリング / しゅう動摩擦係数 / 機械要素 |
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| 研究成果の概要 |
研究の目的は、工作機械案内面を研究対象にした性能改善にある。鏡面研磨されたしゅう動面の表面上に、「きさげ加工」面を模し、機械加工もしくはレーザ加工でくぼみや油溝を設け、潤滑油をしゅう動面に保持し、かつ潤滑油をしゅう動面全体に拡張することで、しゅう動摩擦抵抗を低減しようとする。
研究により、境界潤滑条件下では、①くぼみをしゅう動面に設けることはしゅう動摩擦低減につながる場合がある。②しゅう動方向に対して直角に油溝を設けることはしゅう動摩擦増加につながるが、油溝角部に面取り処理を施すとその増加割合が低減できる。流体潤滑条件下では、しゅう動面上のくぼみや油溝は流体抵抗を増加させることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の目的は、表面同士が互いに接触・しゅう動する機械部品を対象とし、潤滑油膜の形成が難しい境界潤滑領域下でゼロ摩擦に近づけることのできる表面制御・設計法を見出すことである。
油溝を設けることはしゅう動摩擦低減につながらなかったが、くぼみをしゅう動面に設けることはしゅう動摩擦低減につながる場合があることがわかった。また、画像処理の手法を用いて、くぼみや油溝に保持されている油溜量変化を定量的に把握すれば、潤滑油挙動からしゅう動摩擦変化の様子を知ることができることがわかった。これらのことは機械しゅう動部品の摩擦損失低減化につながり、持続可能な社会構築に貢献できる。
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