| 研究概要 |
本研究では,まず低温用歯車衝撃試験機およびパルセ-タを用いて室温および低温(-60℃)下において浸炭焼入れの歯車に対して衝撃および曲げ疲労試験を行って,低温下における浸炭焼入れ歯車の衝撃および曲げ疲労強度について検討を加えた.つぎに高真空用動力循環式歯車運転試験機を用いて種々の材料の歯車に対して大気中および真空中(p=10^<-5>Torr)で運転試験を行い,真空中における歯車の摩擦・摩耗特性,効率などについて検討を加えた.その結果,次のような点が明らかになった.
1.低温下における浸炭焼入れ歯車の曲げ疲労強度は室温下の場合よりも大きくなるが,衝撃荷重は逆に小さくなる.
2.曲げ疲労強度は室温,低温下のいずれの場合もある一定の有効硬化層厚さで極大値を示し,曲げ疲労強度に対しては最適硬化層厚さが存在するのに対し,衝撃強度は硬化層厚さの増加につれて直線的に減少する.
3.歯面の摩擦係数は,S45C歯車の場合には,大気中よりも高真空中の方が大きく,また回転速度の増加,ヘルツ応力の減少につれてわずかに増大する傾向を示すが,SUS440C(MoS_2)歯車およびジュラコン,ナイロン歯車の場合には,大気中と真空中ではほとんど変わらず,また回転速度,ヘルツ応力が変化してもあまり変わらない.
4.摩耗重量は,S45C歯車の場合には大気中よりも高真空中の方が小さいが,SUS440C(MoS_2)歯車の場合にはあまり変わらない.
本研究により,低温下および真空中における歯車の曲げ疲労強度,摩擦・摩耗特性などが明らかになり,特殊環境下における歯車の強度設計を行うための有用な資料を得ることができた.
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