トラクションドライブ用ローラーの表面損傷形態に関する研究

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本研究の最終目的はトラクションドライブ用ローラーの損傷形態と,それによって決められる疲労強度を調べ,トラクションドライブの強度設計方法を確立することにある.今年度は第1段階として,トラクションドライブ用ローラーの損傷形態とそれに対する滑り率,スキュー角の影響を調べる.材質SUJ2,焼入れ硬さHRC60のトラクションドライブ実用ローラーを用いて,動力循環式接触ローラー試験機で疲労実験を行った.高負荷の下で,振動防止とローラーを支持する軸受の強度を考慮して,ローラー回転数は1,000rpm以下にしたため,実験には長い時間と人力を要した.試験機運転状況を監視するために,マイクロコンピュータシステムを用いた.これまでに,予備実験を含め計16組ローラーの実験を行った.補助金により購入したシステム実体顕微鏡を用いて試験片の破壊を観察することができた.得られた結果を以下にまとめる.1)滑り率(S=(n1-n2)/n1)0.44%と11.1%においてはローラーの破壊はピッチングであり,ピットのき裂の発生は表面であると思われる.2)疲労時間寿命を比較した結果,ピッチングの発生時期に対する滑り率の影響は大きく,滑り率が大きい場合ピッチングの発生時期は早くなる.3)トラクションドライブ用ローラーの運転中の滑り率は約1%であり,スキューが組立誤差程度である限り,潤滑油の供給が切れなければ,スコーリングは発生しないと思われる.今後の課題:今後は計画通り引続き実験を行う予定である.これまでは試験片ローラーの材質と硬さは軸受と同じであり,外径は軸受のそれ大きいため,軸受の強度はやや不足であり,摩耗による損傷が多発していた.これから軸受の潤滑などに工夫をして試験中軸受が破壊しないようにする必要がある.