∩U ︵U ∩VO O ∩UO 只∨ ︵◎− 一 一 一
王乞g︑硲㌔
切ooΦおω一句コ▽窃Φ江
一400 −10
Case T
ye＝36 bw／b＝025
?メ≠R．25 h
@ 4∠
一 一 一
w＝1．5m
@ 2．Om
@ ◎◎
（a）
Fig．6．14
∩U O OO ︵U ハUO 合◎ ハ◎− 一 一
一
王芝b．︐nも㌔
ωωΦ﹂Wω一円コ豆oりΦ江
一400
−10 −5 0 5 10
−5 0 5 10
zmm zmm
Case T （b）Case TSRW
Effect of ri］n thicknessんon residual stress（τc＝3．25 h）
一1200￡
So6d gear
−一一With symmetric web
30°
幾
bw1わ＝0．25 加1b＝0 Case T
30°
（a）z＝10mm
Fig．6．16
e
z＝10
500MPa ロ
30°
e
z＝−10
30°
e
z＝−10
500MPa ロ
一 bw〃）＝0．25 ＿ 6w／b＝0．25 一 わw〃）＝0．25
一 わw／b＝0 − bw／b＝1 一わw〃）＝1 Case TSRW Case T
（b）z＝−10mm
Residual stresses distributions （1、，＝2功，τ，＝8．5 h）
る．また，ケースTSRWの場合のσ㌔。30・は，薄肉対称ウェブ構造歯車，薄肉非対称 ウェブ構造歯車，薄肉扇形穴付歯車，一体歯車の順に大きくなることがわかる．ウ ェブ構造歯車のウェブ直上断面付近の残留応力が小さくなるのは，ウェブ表面のマ ルテンサイト変態による体積膨張が，歯面の体積膨張に対する拘束を減少させるこ
とによると考えられる．
図6．16は，1、，＝2m，τ。＝85h，ケースT， TSRWの場合に対して，薄肉非対称ウェ ブ構造歯車の反ウェブ側，ウェブ側の歯車端面の応力分布をそれぞれ扇形穴付き歯 車（ゐw／ゐ＝0），一体歯車（ん乃＝1）の対応位置の応力分布と比較して示す．図6．16
より，薄肉非対称ウェブ構造歯車の歯車端面の応力分布は，反ウェブ側（z＝10mm）
では扇形穴付き歯車とほぼ同じであるが，ウェブ側（z＝−10mm）では一体歯車の場 合とはかなり異なることがわかる．
5．4 結 言
本章では，三次元浸炭焼入れシミュレータを用いて，三次元形状の薄肉非対称ウ ェブ構造歯車の浸炭焼入れ過程の熱伝導解析と弾塑性応力解析を行った．得られた 主な点を要約すると，次のとおりである．
（1）浸炭焼入れによる薄肉非対称ウェブ構造歯車の圧縮残留応力は，リム内周お よびウェブ表面を浸炭焼入れすることによって歯底付近で減少し，歯車側面を浸炭 焼入れすることによって歯車側面歯先付近で減少する．また，その減少の程度は浸
炭時間τ。の増加により硬化層厚さが増すと増大する．
（2）浸炭時間τ、＝8．5hの圧縮残留応力は，リム厚さにかかわらず，τ，＝0．75hと3．25 hの場合に比べて，ケースT（歯面のみ浸炭）の場合には歯先付近および歯車側面付近 でかなり小さくなるのに対し，ケースTSRW（浸炭防止なし）の場合には全歯面にわ たって小さくなる．
（3）浸炭焼入れによる薄肉非対称ウェブ構造歯車のHoferの危険断面位置［接線角 度θ＝30°の位置（θ：歯形中心線と歯元すみ肉曲線の接線のなす角）］の歯たけ方向の 圧縮残留応力σ㌔。30・は，リム厚さにかかわらず，歯車側面，リム内周，およびウェ ブ表面を浸炭防止することによって増大する．また，その増大の程度は浸炭時間τ。
の増加につれて増大する．
（4）浸炭焼入れによる薄肉非対称ウェブ構造歯車のσ㌔。30・の最大値は，ケースT，
TSRWのいずれの場合も，リム厚さの減少につれて減少する．
（5）浸炭焼入れによる歯車のσ㌔一30．は，歯面のみ浸炭した場合には，薄肉非対称 ウェブ構造歯車，薄肉扇形穴付歯車，薄肉対称ウェブ構造歯車，一体歯車の順に，
浸炭防止しない場合には，薄肉対称ウェブ構造歯車，薄肉非対称ウェブ構造歯車，
薄肉扇形穴付歯車，一体歯車の順に大きくなる．
（6）浸炭焼入れ薄肉非対称ウェブ構造歯車の歯車端面の残留応力分布は，反ウェ ブ側では扇形穴付き歯車とほぼ同じであるが，ウェブ側では一体歯車の場合とはか
なり異なる．
一106一