トラクションドライブの転がり疲労損傷メカニズム解明と疲労強度予測式の導出

牵引传动滚动疲劳损伤机理的阐明及疲劳强度预测公式的推导

• 批准号: 21K03827
• 负责人: 成田 幸仁
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03827/
• 关键词: 機械要素; トラクションドライブ; 疲労強度

ローラ表面や内部の欠陥寸法やビッカース硬さ，圧縮残留応力等の影響因子に基づいたトラクションドライブの転がり疲労強度予測式の導出を目的として，三カ年に渡って研究を行う．昨年度は実験で用いている試験ローラのビッカース硬さと圧縮残留応力を測定し，その結果を考慮して，ローラ内部応力を計算により求めた．その結果，ローラ内部応力は高まり，これまでの実験で得られている転がり疲労強度も高くなった．この結果をローラ材料内部の非金属介在物寸法に基づく疲労強度推定式に代入して，これまでの多数個の転がり疲労試験で損傷起点となった非金属介在物寸法を逆算したところ，転がり軸受に関する先行研究において強度に影響を及ぼさないとされるほど小さい値となった．この結果から，トラクションドライブの転がり疲労強度はローラ表面のき裂によって決まる可能性が極めて高くなった．そこで，今年度は疲労き裂の発生起点がローラ表面か内部かを実験的に確認することを中心に研究を行った．これまでの研究で得られたS-N曲線に基づき，高荷重短寿命，中荷重中寿命，低荷重損傷無しの三条件で再度転がり疲労試験を行い，はく離損傷の直前と思われる段階で疲労試験を中断した．得られた試験ローラの転動面を輪切りにし，デジタルマイクロスコープで観察した．その結果，高荷重～中荷重の試験に供したローラでは，ローラ表面から発生して内部に向かって進展したと思われる，深さ数十μm程度のき裂が多く見られた．また，そのき裂がローラ中の非金属介在物に引き寄せられて転がり方向に進展しているものも存在し，中には再び表面に向かって進展してはく離損傷寸前となっているものも見られた．以上の結果より，来年度はトラクションドライブの応力状態と表面き裂の発生時期，及びはく離寿命の関係を定量的に評価することにした．

The study on the influence factors of surface and internal defects, hardness, compression residual force, etc. on the derivation of fatigue strength prediction formula is carried out in three years. In the past year, the test results were taken into account in the calculation of the internal pressure. As a result, the internal force is high, and the intensity is high. The results of this study are as follows: 1. The basic fatigue strength estimation formula of the non-metallic medium in the interior of the material is substituted into the formula of the fatigue strength estimation formula of the non-metallic medium in the interior of the material. As a result, the intensity of fatigue and the probability of cracking the surface of the skin are extremely high. This year, the first step in the development of the new generation of fatigue crack is to confirm the first step in the development of the new generation of fatigue crack. This study has found that the S-N curve is basic, the high load short life, the medium load medium life, the low load damage without three conditions, the fatigue test again, the fatigue test again. We're going to try to get a better view of the world. As a result, the test results of high load to medium load are as follows: the surface of the test tube is formed, the internal surface of the test tube is formed, and the internal surface of the test tube is formed, and the depth of the test tube is tens of micrometers. In addition, the non-metallic dielectric material in the cracks continues to progress in each direction, and the medium continues to progress in the direction of the surface, but it remains an inch away from the damage. The above results show that in the future, the relationship between the stress state of the surface crack and the life of the surface crack will be quantitatively evaluated.

项目成果

トラクションドライブの転がり疲労強度評価(非金属介在物の影響)

牵引传动滚动疲劳强度评估（非金属夹杂物的影响）

• 发表时间: 2021
• 期刊: 日本機械学会第20回機素潤滑設計部門講演会予稿集
• 作者: Hira Toshio;Iida Kenichi;藤原涼雅，伊藤光生，成田幸仁，藤井正浩，風間俊治，長船康裕，増山知也
• 通讯作者: 藤原涼雅，伊藤光生，成田幸仁，藤井正浩，風間俊治，長船康裕，増山知也