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2017 年度 実績報告書

硬化歯車の高面圧時表面温度評価手法に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K05774
研究機関近畿大学

研究代表者

東崎 康嘉  近畿大学, 理工学部, 教授 (60610540)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード表面温度 / 焼付き / トライボロジー / 歯車 / 高面圧
研究実績の概要

歯面温度が上昇しやすい高面圧下での歯面温度予測手法の確立を目指すことを目的とし,従来高面圧下での計測に適用されていた硬質ニッケルメッキを用いる(横山他,1971)手法で生じる問題を回避するため,単一金属を用いる手法に関する基礎的研究を行った.今回の試験ではSUS316にプラズマ浸炭,S55Cに高周波焼入れを施し,その組合せで熱電対とした.プラズマ浸炭を施したSUS316歯車を交互欠歯車とすることで,二歯かみ合い領域での計測を可能とした.さらに,歯面にクラウニング加工を施すことにより,高面圧条件(1.5GPa程度)での試験を可能とした.ちなみに,プラズマ浸炭したSUS316の表面硬さは1080HVで,高周波焼入れしたS55Cの表面硬さは,630HVであることを別途作製した試験片にて確認を行った.得られた結果を以下に示す.
(1)単一金属で硬化が可能で材料入手も容易なSUS316,S55C,SUJ2の組合せ時の比較を行い,熱起電力の最も大きな材料組合せに関する調査を行った.その結果,熱起電力が最も大きかったSUS316とS55Cの組み合わせに高面圧での試験が可能なようにそれぞれプラズマ浸炭処理,高周波焼入れの処理を行い,その組合せでの熱起電力を調査し,動的熱電対法による温度変換式の作成を行った.
(2)作成した温度変換式に基づき,動的熱電対法による高面圧下(1.47GPa)での計測を行った.Blokの式(Blok,1937)に表面粗さと形成される油膜厚さを考慮して算出される歯面摩擦係数の式(朝鍋,松本,1986)を適用した結果,試験結果と計算結果が良好に対応していることを見出した.
今後,高面圧下で歯形や潤滑油などが歯面温度に与える影響に関して研究を進める可能性を見出すことができた.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 硬化歯車の高面圧時表面温度評価手法に関する基礎的研究2017

    • 著者名/発表者名
      TOZAKI Yasuyoshi、MATSUSHITA Naoya、SUMITANI Yuuji、GOTO Takuya、TANAKA Tomoyuki
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 83 ページ: 1700272-1700272

    • DOI

      https://doi.org/10.1299/transjsme.17-00272

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 硬化異種金属歯車の動的熱電対法による高面圧時瞬間歯面温度測定に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      東崎康嘉、後藤卓也、松下直矢、隅谷悠司
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会
  • [学会発表] Tje Measurement of Surface Temperature on Gear Teeth during High Surface Pressure with Dissimilar Hardened Gears2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuyoshi Tozaki, Naoya Matsushita, Takuya Goto, Yuji Sumitani
    • 学会等名
      日本機械学会
    • 国際学会
  • [備考] 動力伝達システム研究室研究紹介

    • URL

      http://www.mec.kindai.ac.jp/mech/lab/touzaki/study.html

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公開日: 2018-12-17  

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