| 研究課題/領域番号 |
04555039
|
|---|
| 研究機関 | 宮城工業高等専門学校 |
|---|
研究代表者 |
庄司 彰 宮城工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (40042246)
|
|---|
| 研究分担者 |
小野 尭之 宮城工業高等専門学校, 一般系, 教授 (30005342)
佐藤 功 旭化成工業, 樹脂技術センター, 部長
|
|---|
| キーワード | 歯車 / プラスチック歯車 / 発熱量 / 粘弾性材料 / ヒステリシス損失 / 繰り返し荷重 / 数値解析 |
|---|
| 研究概要 |
プラスチック材料を歯車に使用した場合、1つの歯に繰り返し荷重が加わると、プラスチック材料が粘弾性材料であるためヒステリシス損失に基づく発熱がある。これが歯の平均的な温度上昇になっており、実験条件によってはプラスチック材料の変形温度や溶融温度に達する。本研究では本年度次の点について研究を行った。
(1)プラスチック材料の物性値をあまり変えないでプラスチック材料の発熱シミュレーションを行った。
(2)シミュレーションの結果に基づいて歯車用低発熱プラスチック材料の開発を行った。
(3)以上の結果を学会などで発表した。
これらについて以下に詳述する。
(1)についてプラスチック材料に弾性的な要素を加えることにより、ヒステリシス損失に基づく発熱を低くすることがシミュレーションで確認できた。(2)についてはシミュレーションの結果に基づき考えられるプラスチックをアロイ化した新しい材料を4種類、油含有プラスチック、市販のポリアセタール、ポリアミド-66、ガラス繊維含有プラスチックの8種類について短形形状材料で衝撃荷重試験を行った。局所的に熱電対を埋め込み、表面にサーモテープを張り、温度変化を写真に撮り、その局所温度分布を求めた。温度の値は購入した色差計を利用した従来の市販プラスチック材料よりも低発熱プラスチック材料を開発することができた。1つは油含有ポリアセタール樹脂であり、2つはポリオレフィン系ポリアセタール・アロイ化樹脂であった。以上の結果から初期の目的にかなうプラスチック材料の開発にかなった。シュミレーションの結果については日本機械学会で講演を行った。平成5年度はこれらの材料も含めて、歯車での発熱実験を行いたい。
|
