| 研究概要 |
本研究の目的は、表面粗さ、変動荷重、往復・揺動運動などに起因する油膜の動的応答、それに対応する油膜及び接触物体の温度並びにトラクション応答を系のエネルギーバランスを考慮した数値解析結果と比較検討することによって非ニュートン流体熱弾性流体潤滑理論を確立し、集中接触する機械要素の機能・性能・信頼性の飛躍的向上に資することである。
本年度の研究によって得られた新知見は以下のようにまとめられる。
1.人工複列帯状突起の帯部を運動方向に平行に配置し、油膜厚さ、油膜温度、接触両物体表面温度を計測することに成功した。その結果、滑り速度が比較的遅い場合の油膜温度は突起部で低く,谷部で高いという常識とは矛盾する新知見を見出した。この新現象が潤滑油の非ニュートン特性によって説明できることを数値解析によって示し、油膜内の温度の3次元分布の把握がトラクション特性の評価に必要であることを新たなる観点から指摘した
2.球体が潤滑下で二段衝撃荷重を受ける場合の実験解析を実施し、接触中心周辺部に形成される閉じ込め油膜形状は、一段目、二段目荷重を独立に負荷した場合の重ね合わせで評価できることを明らかにした。また、転がり滑り潤滑下での衝撃荷重は接触域内には直接的影響を与えず、接触域外部で形成される閉じ込め膜によって二次的影響を受けることを示した。
3.楕円接触下でのトライボロジー特性に与える表面粗さ配向の影響を数値解析によって明らかにするとともに,転がり接触疲労、摩耗、焼き付きなどの表面損傷に及ぼす楕円率、表面粗さ配向の影響を明らかにした。
4.トラクション特性に及ぼす表面粗さの影響を精密計測し、従来の多くの実験結果の欠点を指摘するとともに、低滑り率範囲で代表的非ニュートンモデルであるアイリング流体を仮定して流体モデル適用の妥当性を検証し、今後の研究基盤を確立した。
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