ユε
← 800ゆ
600 400 200
24
500
400 600750
τ=1.Os
End
τ=1.Os
400 500 600
300 750
oo盾 OO8
τ=2.Os
1000
(a)Coil A
τ=2.Os
ム
oo8 900
End
τ=3.Os
τ=3.Os
900
950
|ooo
900 950 1050
τ=3.2s
r=3.3s
(b)Coil B
Fig.4.13
Contour l輌nes ofternperatures during heating Process(P=50kW,ノ≡30kHz,6=10mm)
1050
End ぴ=7.9s
(a)Coil A
…榔蜘0
300°C
1050
End τノr=8.4s
(b)Co輌IB
‘ooo 900800 500
End300℃
Fig.4.14
Contour l▲nes of temperatures at end of heating process
(P=50kW,ノ≡30kHz, b=20 mm)
等温線で示す.図4.13より,加熱過程では,Coil Aで加熱した場合は,加熱開始初 期は,歯幅中央断面の歯先および側面歯底付近で最高温度になり,加熱時間が増加 するとともに側面の歯底付近が最高温度になるのに対し,Coil Bで加熱した場合に は,側面の歯底付近が常に最高温度になることがわかる、
図4.14は,図4.10の場合と同じ条件に対する加熱終了時の温度分布を等温線で 示す.図4.14より,加熱終了時には,Coil Aで加熱した場合は,側面の歯面が最高 温度になるのに対し,Coi正Bの場合には,側面の歯底付近が最高温度になることが
わかる.
図4.15は,図4.9の場合と同じ条件に対するHo允rの危険断面位置の温度が,歯 幅全体にわたって焼入れ温度(930°C)に達するまで加熱した場合,加熱時間を0.5sec 短い場合および長い場合の加熱終了時の温度を等温線で示す.図4.15より,最高温 度の位置は,いずれの場合も側面の歯底付近になることがわかる.
図4.16は,図4。9の場合と同一条件に対する冷却過程の温度分布を等温線で示す.
図4.16より,冷却過程ではいずれのコイル形状の場合も,冷却初期には歯面の温度 が急激に減少するのに対し,歯車内部の温度は,時間の経過とともに緩やかに低下 することがわかる.また,冷却初期には歯面,側面から冷却されるため,最高温度 の位置は,歯面から歯幅中央の歯形中心線上付近に移動し,この位置は時間の経過 とともに歯形中心線を歯車中心に向かって移動することがわかる.
(b)りム厚さの影響
図4.17は,ゐ=10mm,ゐ=20mm,1w=〃2,27〃,。。に対して, P=50kW,∫=30kHz,
表4.4に示す加熱時間で,図4.2に示すCoil Aで加熱した場合のHofbrの危険断面 位置(図4.9,図4.10中のB点)の温度が歯幅全体にわたって焼入れ温度(930°C)
に達するまで加熱した後,水中(20°C)で冷却した時の歯幅中央断面(z=Omm)の断 面および歯形中心線上の各点の温度の時間的変化を示す.図4.17より,加熱過程で は,b=10mmの場合は,いずれのリム厚さの場合も,キュリー点付近まで急激に上 昇し,その後,緩やかに上昇する.歯底およびHo£erの危険断面位置の温度は,1言2zη,
。。の場合では,歯先の温度がキュリー点に達する頃から急激に上昇していることが わかる.冷却過程では,いずれのリム厚さの場合も,温度は冷却開始直後に急激に 低下し,時間の経過とともに水温(20°C)に近づくことがわかる.歯面と歯面内部の 温度差は,1バ〃2,2〃2,。。の順に大きくなることがわかる.これは,リム内周面から
900 9508◎0
End τ=2.7s
End
r=2、8s Fig.4.15
1000850
1050 800
End τ=3.2s
(a)Coi1 A
1]00950 800
1100goo 8CO
End τ=3.7s
End End
τ=3.3s τ=3、8 s
(b)Coi▲B
Conto田lines of temperatllres at end of heating process
(P=50kW,プ』30姐z,5=10mm)
goo
80◎
’=1.Os
再}.05s
τ=0.05s
500
50 7006
400 200℃
End End HiddlO
τ=2。Os
300
300
550 400500 \
20◎
End 聞iddle蹴
(a)Co目A
05S’=0.5s
τ=3.Os 300
End ls
τ=LOs
200℃
15◎
100°C End 目lddle εnd
τ=3.3s
{oo
て50 1◎o°c End 鯖iddle End 3sτ=3.Os
(b)Coil B
Fig.4.16 Contour lines oftemperatures during cooling process (P=50kW,プ』30kHz,ゐ=10mm)
1200ρ
ト