往復運動EHL特性に及ぼす表面あらさの影響

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機械要素の性能向上に不可欠な弾性流体潤滑(EHL)下における油膜挙動に及ぼす表面あらさの影響を明らかにすることを目的として,表面に微小なあらさを付与した鋼球を用いて点接触往復運動下において二色光干渉法による油膜挙動の直接観察およびトラクション測定を行った.主に用いたあらさは運動方向に直角な方向に母線を持つ単列横方向突起および溝であり,マスクを用いてのクロムスパッタリングや微小切削の手法により鋼球表面上に形成した.得られた知見は以下のようにまとめられる.1.転がり運動の場合には油膜はあらさ近傍だけに影響を及ぼす.つまり突起,溝近傍以外の膜厚・膜形状はあらさを持たない平滑鋼球の場合と同様である.ただし,突起の場合には接触域進入時にスクイズ効果によって突起下流部に厚膜が形成される.2.突起を持つ鋼球が滑り運動する場合では,接触域端近傍に突起が存在し,その突起が接触域内の流量を制限するときには接触域内の油膜厚さの減少をもたらすが,それ以外の場合には突起の存在位置に関わらず油膜厚さおよび形状は突起近傍を除いて平滑面の場合に等しい.3.溝を持つ鋼球が滑り運動を行う場合は,油の流入側の接触域端近傍に溝が存在すると溝部を通しての側方漏れにより行程端からの移動開始時に油膜厚さの低下がみられるが,突起と異なり速度の増加とともに平滑鋼球と同様な油膜形状となる.接触域内に溝が存在する場合は,あらさ近傍を除いてほぼ平滑球と同様な油膜形状を示すが,接触域端の馬蹄形状薄膜部分の膜厚の低下が認められる.