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トラクションドライブの疲労強度シミュレーションの開発と高精度高信頼性設計の実現

研究課題

研究課題/領域番号 18H01357
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

成田 幸仁  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90431519)

研究分担者 藤井 正浩  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80209014)
風間 俊治  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (20211154)
増山 知也  小山工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (80282094)
長船 康裕  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 講師 (30241409)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
キーワード機械要素 / トラクションドライブ / 疲労強度
研究成果の概要

油膜のせん断力によって動力を伝達するトラクションドライブの転がり疲労強度を予測できるシミュレーション手法を提案した.このシミュレーションはローラ材料中の非金属介在物の影響を考慮することで,疲労強度のばらつきも予測可能である.シミュレーション結果と多数個の転がり疲労試験結果を比較したところ,疲労強度とそのばらつきは概ね一致した.また,材料の介在物密度やローラクラウニング半径を変化させた実験結果とシミュレーション結果も一致した.これらにより,介在物がトラクションドライブの転がり疲労強度に影響を与えることと,それに基づくシミュレーションの有効性が明らかになった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

トラクションドライブの転がり疲労強度に関する研究は実験に基づく評価が中心であり,個々の設計事例に対して多数個の疲労試験が必要であった.それに対して,損傷メカニズムに基づいて転がり疲労強度を予測する本手法は,強度のばらつきの予測に加えて,材料やローラ諸元の変更にも対応可能である.トラクションドライブは電気自動車に適する減速機の構成要素として期待されており,本研究の発展によって,その研究開発効率の向上と信頼性の高い装置設計が期待できる.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2019

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] トラクションドライブのクラウニング半径が転がり疲労強度に与える影響の評価2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤光生,藤原涼雅,村井翔,成田幸仁,風間俊治
    • 雑誌名

      日本機械学会北海道学生会第50回学生員卒業研究発表講演会講演論文集

      巻: No.212-1 ページ: 149-150

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] トラクションドライブの転がり疲労強度評価(損傷起点深さの影響)2019

    • 著者名/発表者名
      村井翔,人見祐輝,中澤健介,井上滉希,成田幸仁,風間俊治
    • 雑誌名

      日本機械学会北海道学生会第48回学生員卒業研究発表講演会講演論文集

      巻: No.192-1 ページ: 343-344

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] トラクションドライブの転がり疲労強度評価(通常鋼と清浄鋼の比較)2019

    • 著者名/発表者名
      中澤建介,井上滉希,人見祐輝,村井翔,成田幸仁,風間俊治
    • 雑誌名

      日本機械学会東北支部第54期講演会講演論文集

      巻: No.2019-1 ページ: 88-89

    • NAID

      130007713634

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] トラクションドライブのクラウニング半径が転がり疲労強度に与える影響の評価2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤光生,藤原涼雅,村井翔,成田幸仁,風間俊治
    • 学会等名
      日本機械学会北海道学生会第50回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] トラクションドライブの転がり疲労強度評価(損傷起点深さの影響)2019

    • 著者名/発表者名
      村井翔,人見祐輝,中澤健介,井上滉希,成田幸仁,風間俊治
    • 学会等名
      日本機械学会北海道学生会第48回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] トラクションドライブの転がり疲労強度評価(通常鋼と清浄鋼の比較)2019

    • 著者名/発表者名
      中澤建介,井上滉希,人見祐輝,村井翔,成田幸仁,風間俊治
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第54期講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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