e
〜
∫ 1’
e // //」
!/ノee
/Middle
End
(a)1、夕=〃2,ぴ=5.8s (b)1w=2〃2,τ方=7.5 s (c)1w=oo,ぴ=8.4 s
Fig.4.31 Residual stress distributions(P=50kW,ノ』30kHz,β=20mm, Coil B)
呈・。。が。,皇・
石コ互ωΦ匡一600
一400 ⇔ 、 r■ ,’
一’
@”,’ “⇔、~、、
.一・一●、・ ◆’■@・’C’
一200
’・’、・、.一 ・.,.’・”
P=50kW,f=30 kHz
a≠P0mm
vth◎ooling holes :二:
ム,=1m
@=2m =◎o
0 0 ◎ む り む
4 4 4
淫Σ・。パ。・・Φ・窃 句コ浬切①匡
0 1 2 3 4 5
(Middle) (End) (Mddle)
ヱ の
(a)ゐ=10mm,砺=3.3 s (b)b=20 mm,砺=8.4 s
Fig.4.32 Effect of砺on♂合30・(Coil B)
P=50kW,f=30kHz
v孜hb=20モ盾盾撃奄
mm
holes ’.@.Iノ
、・@ 、 ,@ 、 令A.;
◎
. 一
’
@ ’@ ’
怐Y】.后診
4ン’一@、
f 、、
@、@ 、
@ 、
一 ⇔ 一 一一一一〆’ ム・=1斑
一 工 工 一 =2〃r
一 ・一●恒 =◎◎
0 2
4
6 8 〈Z臨m10
切mτヵ=2.7s 砺=3.2s
(a)Coil A
砺=3.7s
籔
砺=2.8s 砺=3.3s
(b)Coil B
苦繰Hγ≧550
砺=3.8s
Fig.4.33
Hardened layers(ゐ=10mm)砺=7.9s
(a)Coi1 A 圏那≧550
τヵ=8.4s
(b)Coil B
Fig.4.34
Hardened layers(ゐ=20 mm)図4.34は,図4.14の場合と同じ条件に対する≠20mmの硬化層を示す.いずれの コイル形状でも,歯幅全体に硬化層が生成されていることがわかる.
図4.35は,表4.3に示した加熱条件における,図4.4中のGear-side U, Middie section
M-M,Gear-side LのHoferの危険断面位置における断面垂直方向の硬さ分布を示す.図4.35より,GA1, GB I, GB2においてGear-side UとGear-side Lの硬度分布に差 異の生じたものがあるのは,コイル形状の影響ではなく,高周波焼入れ時に加熱コ
イルに対し歯車のセット位置が,中央から下方にずれていたため,加熱時に
Gear-side Uが十分にオーステナイト化温度に達しなかったためであると思われる.図4.36は,表4.3のGB2の条件で高周波焼入れを行った歯車のHo允rの危険断面 位置のミクロ組織写真を示す.図4.36より,歯面付近にマルテンサイト層が認めら れる.内部組織は,フェライトとパーライトとの混合組織である.
図4.37は,表4.3に示すcoil Aの,図4.38は, coil Bの焼入れ条件のマクロ写真 を示す.図4.37,図4.38より,加熱時間が長くなれば硬化層が厚くなることがわか る.しかし,図4.38はGB2のGear-side Uにはほとんど硬化層が認められないこと がわかる.これは,加熱コイルと歯車のわずかなずれにより,Gear-slde UとGear-side Lが不均一に加熱され,Gear-side Uはオーステナイト化温度に達しなかったと考え
られる、このことにより,コイルと歯車の位置関係を慎重に決定する必要があるこ
とがわかった.
(b)リム厚さの影響
図4.39は,図4.19の場合と同じ条件に対する(a)b=10mmと(b)ゐ=20mmの硬化 層(Hγ≧550)を示す.図4.39より,歯幅が増加すれば硬化層は厚くなる.これは Ho允rの危険断面位置が歯幅全体にわたって930°Cになるために,長時間加熱を要 するためである.また,いずれの歯幅でもリム厚さが厚くなれば,リムへの熱伝導 が多くなり,硬化層厚さは減少することがわかる.
4.4.5曲げ疲労強度
図4.40,表4.3に示す試験歯車および焼きならし歯車(Normalized gear)の曲げ疲労 試験結果を,図4.41は,図4.40の結果より求めた曲げ疲労限度加重P。.を示す.図 4.41よりP。。は,coH Aでは, GA1, GA2, GA3の順に小さくなること, coil Bで
は,GB2, GB3がほぼ等しく,GB 1はGB2に比べてかなり小さくなることがわかる.
> 700 ψ8
仁 60◎遷
霊500
妻400
300
200
菰hout cooling ho』sP=50 kW, た30kHz
ロ18.加10mm
焜G2.7s
\
一Gθar-sidg U
@ Middb s㏄恥n M
|Goar-61dθL
\
、
、こ~
0 1 2 3 4 D込已ncg Wom surfacg d mm
砺=2.7s
ミ700 剛 珊
鴇ΦC豆可‘曽OX呈〉
400
300
200
臨out coo‖ng hobs芦50 kW, 舎30kHz 噤烽P8,伝10mm f冨3.2s
、
N さ
一G8aH詠狛U
|-l囹d始s卯60nM
|Ggaトsk58 L
、
0 1 2 3 4 D熔匂的c6 Wom surねc8 dmm
砺=3.2s
》 7◎0
6◎0
oo 5
紛紛φξピ田工巴Φエ£〉
400
300
20◎
wahout coo‖ng ho㎏s片50 kW, 丘30kHz 嚴|18,栖10mm 迺~3.78
〔
、 \
\ こ:ご、
G6ar+泌eU
ォddbs●c加nM
fear」儂ideし
0 1 2 3 4 ◎e垣nce Wom鈎rねCθ d mπ1
ん=3.7s