| 研究概要 |
本研究では,まずイオン窒化および軟窒化処理による歯車の歯形変化を調べ,これらの強化処理による歯車のひずみについて明らかにするとともに,浸炭焼入れ歯車の場合との比較も行った.次に,各種硬化層厚さのS45CおよびSACM645イオン窒化歯車に対して曲げ疲労試験を行い,一様荷重条件下におけるこれらの歯車の曲げ疲労強度について明らかにした.また,S45C歯車に対しては軟窒化処理を施した歯車に対しても曲げ疲労試験を行い,イオン窒化歯車に対する結果との比較検討も行った.さらに,種々の二段多重重複繰返し荷重条件下におけるこれらの歯車の曲げ疲労強度特性についてマイナ-の仮説に基づいて検討を加えた.その結果,つぎの諸点が明らかになった.
1.イオン窒化および軟窒化処理による歯形変化は同程度で,浸炭焼入れの場合に比してかなり小さい.
2.S45CおよびSACM645イオン窒化歯車の曲げ疲労限度は,それぞれ処理時間34,17時間のときに最大となり,イオン窒化を施さない場合と比較してそれぞれ約40,80%増大する.また,軟窒化歯車の場合は約30%増大する.
3.SACM645イオン窒化歯車の曲げ疲労限度は,S45Cイオン窒化歯車の場合よりも24〜38%程度も高くなる.
4.二段多重重複繰返し荷重条件下におけるイオン窒化および軟窒化歯車の疲労特性はほぼ同じであり,過大荷重の強化,弱化作用により,累積繰返し数比Sは荷重条件によって大きく変化する.このため変動荷重下におけるこれらの歯車の強度設計にマイナ-の仮説を直接適用するには問題がある.
5.イオン窒化および軟窒化歯車のSは,荷重比の変化に対して調質歯車の場合よりも急激に変化するが,繰返し数比の変化に対しては調質歯車の場合とほぼ同じである.
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