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Test  No. 

繰 返 し 数 に 対 す る 接 触 面 の 硬 さ の 変 化 ( 低 迷 側lμ 田Rmax，

高 速 側10μmRmaxローラの組合せ，

1 7  図3.

こ 880MPa)

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運 転 開 始 後 の 少 な い 繰 返 し 数 で 10μmRmaxロ ー ラ の 表 面 粗 さ は 減 少 す る こと、 1μmRmaxローラの摩耗が進行中の状態、では、 10μ 皿Rmaxロ ー ラ 表 面に 1μmRmaxロ ー ラ よ り か な り 硬 い 部 分 が あ る こ と か ら 、 異 な る 表 面 粗 さ の 組 合 せ に お い て 、 滑 ら か な 方 に 生 じ る 摩 耗 は 、 著 し く 加 工 硬 化 し た 組 い 方 の 粗 さ 突 起 先 端 部 に よ り 、 滑 ら か な 方 の 表 面 が 削 り 取 ら れ る こ と に よ っ て 起 こ る と 考 え ら れ る (⁷⁾。 こ の 摩 耗 は 、 負 荷 の 繰 返 し で 滑 ら か な 方 の 表 面 が 加 工 硬 化 す る に つ れ て 粗 い 方 の 粗 さ 突 起 の 平 滑 化 が な さ れ 、 進 行 が 停 止 す る と 考 え ら れ る 。 ま た 、 図 3.14の σ'H =880トfPaで Nt=10⁴ 運 転 し た 低 速 側 1μ田Rmax ロ ー ラ に 見 ら れ る よ う に 、 滑 ら か な 方 の 表 面 で は 、 著 し く 加 工 硬 化 し た 粗 い 方 の 粗 さ 突 起 に よ る 切 削 が な さ れ る と と も に 、 激 し い 塑 性 変 形 が 繰 り 返 さ れ 、 被 害 が 蓄 積 さ れ る た め 、 滑 ら か な 方 に 少 な い 繰 返 し 数 で ピ ッ ト が 発 生 す る と 考 え ら れ る 。 こ の よ う に 異 な る 表 面 組 さ の 組 合 せ で は 、 表 面 の 加 工 硬 化 の 進 行 が 滑 ら か な 方 と の 組 い 方 で 異 な る た め 、 面 圧 強 さ を 向 上 さ せ る に は 、 滑 ら か に 仕 上 げ る 方 を 粗 い 方 よ り 硬 く し て 硬 さ 差 を つ け る 必 要 が あ る と 考 え ら れ る 。

‑56‑

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3.  6  まとめ

本 章 で は 、 中 硬 度 歯 車 材 に お い て 、 歯 面 仕 上 げ 状 態 、 が 異 な る 同一硬さ の 歯 車 を 組 合 わ せ る 場 合 を 想 定 し て 、 表 面 粗 さ の 組 合 せ が 面 圧 強 さ に 及 ぼす影響を調べた。 表 面 粗 さ の 組 合 せ を 10μmRmaxどうしとした場合、

ピ ッ チ ン グ 強 さ の 点 か ら 、 そ の 限 界 は 0.1 HB  kgf/mm²程 度 で あ る が 、 一 方 だ け を 約 1μ mRmaxとすると 0.26HBkgf/皿田2程度になる。 こ の 上 昇 の 程 度 は 同 一 粗 さ の 組 合 せ に お い て LRmaxの値から予想、される値よりかなり 高 く 、 接 触 す る こ 面 の 一 方 を 滑 ら か に す る こ と で 、 か な り の 面 圧 強 さ 向 上 が 期 待 で き る こ と を 意 味 し て い る 。

し か し 、 異 な る 表 面 粗 さ の 組 合 せ に お い て は 、 表 面 が 滑 ら か な ほ う の ピ ッ チ ン グ 強 さ が 低 い こ と 、 そ の 表 面 に 激 し い 摩 耗 を 生 じ る こ と も 明 ら かになった。

こ の 原 因 は 、 少 な い 繰 返 し 数 で 著 し く 加 工 硬 化 し た 粗 い 方 の 突 起 先 端 部 に よ り 滑 ら か な 方 の 表 面 が 削 り 取 ら れ る と と も に 、 滑 ら か な 方 の 表 面 に 塑 性 変 形 が 繰 り 返 さ れ 、 被 害 が 蓄 積 さ れ る た め と 考 え ら れ る 。 こ の た め 、 面 圧 強 さ を 向 上 さ せ る に は 、 滑 ら か に 仕 上 げ る 方 を 組 い 方 よ り 硬 く し て 硬 さ 差 を つ け て お く 必 要 の あ る こ と が 明 ら か に な っ た 。 こ の 場 合 に 歯 車 対 に 硬 さ 差 を 与 え る 意 味 は 一 般 に 認 識 さ れ て い る の と は 異 な っ て い る。

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参 考 文 献

( 1 )  

日本機械学会，

R S ‑ S C 3 8

歯 車 の 精 度 と 設 計 に 関 す る 調 査 研 究 分 科 会 研 究 成 果 報 告 書 ，

( 1 9 7 7 )  

( 2 )  

石 橋 彰 ・ 横 手 孝 : 日 本 機 械 学 会 論 文 集 ，

3 5 ‑ 2 7 7   ( 1 9 6 9 )   1 9 2 9 .  

( 3 )  

金 子 孝 治 郎 : 日 本 機 械 学 会 論 文 集 ，

35‑270(1969)417.

(4)  中 西 勉 ・ 上 野 拓 ・ 有 浦 泰 常 ・ 宮 本 義 則 ・ 村 田 等 : 日 本 機 械 学会論文集，

4 5 ‑ 3 9 8  ( 1 9 7 9 )   1 1 6 5 .  

( 5 )   D .   D o w s o n   &  G .   R .   H i g g i n s o n   :  E l a s t o ‑ h y d r o d y n a

^田

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， 

P  e  r  g  a  m 

0 

n  P  r  e  s  s  ( 1  9  7  7 )   . 

(6)  中 西 勉 ・ 有 浦 泰 常 ・ 明 石 剛 二 ・ 扇 谷 保 彦 ・ 上 野 拓 ・ 矢 野 満 日 本 機 械 学 会 論 文 集 ，

5 4 ‑ 5 0 7  ( 1 9 8 8 )   2 7 5 3 .  

( 7 )  

笹田 直 : ト ラ イ ボ ロ ジ ス ト ，

3 4 ‑ 5  (  1 9 8 9 )   3 0 6 .  

‑ 5 8 ‑

‑ ・ ‑

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4.  1 緒 言

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4.  2  実験条件および結果の概要

4.  3  ヒ。ッチング強さに及ぼす硬さと表面粗さの組合せの影響 4.3.1  ピットの発生状況

4.3.2  ヒ。ツチング強さに及ぼす硬さと表面粗さの組合せの影響

4.  4  表面損傷形態に及ぼす硬さと表面組さの組合せの影響 4.4.1  摩耗に及ぼす硬さと表面粗さの組合せの影響

4.4.2  表面の変化に及ぼす硬さと表面粗さの組合せの影響

4.  5  まとめ

硬 さ と 表 面 粗 さ の 組 合 せ が 面 圧 強 さ に 及 ぼ す 影 響 第 章

‑ 圃 . . . ̲

4 

l  緒

4 .  

中 ・ 大 型 歯 車 装 置 に 使 わ れ る 中 硬 度 歯 車 ( 調 質 鋼

HB300"‑400)

は、 加 工

大 歯 車 よ り 硬 く 調 質 し 硬 化 に よ る 大 歯 車 の 面 圧 強 さ の 向 上 を 期 待 し て 、

図4. 1に 小 歯 車 と 大 歯 車 の た 小 歯 車 を 組 合 せ て 使 用 さ れ る こ と が 多 い 。

硬 さ の 組 合 せ に つ い て の 調 査 結 果 (1 )を示す。

700 

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小 歯 車 と 大 歯 車 の 硬 さ の 組 合 せ に つ い て の 調 査 結 果 (I ) 

図 4. l 

‑59‑

加 工 硬 化 に よ る 大 歯 車 ( 低 硬 さ 側 ) の 面 圧 強 さ 向 上 に 関 し て 、

E.Buckingham(2)

は、 図

4. 2

に 示 す よ う に 、 歯 車 対 に 硬 さ 差 を 与 え る と 与 え な い 場 合 よ り 許 容 接 触 応 力 を 高 く と れ る こ と を 報 告 し て い る 。 また、

1 8 0 ( 3 )

， AGMA(4)， JGMA<s川 な ど の 設 計 式 で も 、 加 工 硬 化 係 数 あ る い は 硬 さ 比 係 数 の 項 目 で こ の こ と が 考 慮 さ れ て い る 。 例 え ば 、

1 8 0

式 <

3 

)では、

図 4.3 に示すように、焼入研削じた小歯車と 130 孟 HB~400 の大歯車を組

合 せ る 場 合 の 加 工 硬 化 係 数 と し て

ZW=1.0‑‑1.3

を 与 え て い る 。 また、

AGMA式 <4 )では、 調 質 歯 車 ど う し の 組 合 せ の 場 合 に は 歯 数 比 お よ び 小 歯

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ドキュメント内 九州大学学術情報リポジトリ (ページ 63-69)