初期き裂長さによる歯車表面状態および曲げ疲労強度評価に関する研究

基于初始裂纹长度的齿轮表面状况及弯曲疲劳强度评价研究

• 批准号: 07750157
• 负责人: とう 鋼
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750157/
• 关键词: 歯車; 疲労強度; 破壊力学; 切欠き; 表面処理; 浸炭焼入れ; 強度評価

研究代表者は歯車の歯元表面に初期き裂が存在していると仮定し,初期き裂長さをパラメーターとして,破壊力学に基づく強度評価法を提案した.本研究の目的は初期き裂の物理的意味を解明し,初期き裂長さと表面状態の関係を明らかにすることである.今年度は計画通り,FIB(Focused Ion Beam)加工用歯車支持装置を試作し,歯元に微小切欠きを導入して歯車の曲げ疲労実験を行い,切欠き深さによる曲げ疲労強度の変化を調べた.FIB加工は微小な切欠きを導入することが可能であり,また,切欠き部に機械或いは放電加工のような熱と残留応力を与えないので,切欠きを人工初期き裂と見なすことができると考える.これまでには,浸炭歯車の歯元表面に幅10μm,長さ50μm,深さ15〜50μmの微小切欠きを導入することに成功し,それらの歯車を用いて曲げ疲労実験を行った.本研究の最終の目的である表面状態と初期き裂の関係の確立に達するには更に実験を重ねる必要あると思われるが,今年度で得られた実験結果によれば,切欠き深さは20μm以下では疲労強度の低下は見らず,切欠き深さは20μm以上になると深さの増加に伴って曲げ強度は低下し,特に35μm以上になると疲労強度の低下は急激になることが分かった.したがって,本実験歯車の表面に長さ約20μmの初期き裂が存在していることが考えられよう.今後は引続き異なる表面処理歯車を用いて実験を行い,初期き裂長さと表面状態の関係を明らかにし,破壊力学に基づく強度評価法の実用化を進めるつもりである.

Research representative: は歯车の歯元surfaceにInitial stageきCrackがexistingしていると仮定し,Initial stageきThe crack length is long, the strength evaluation method is based on the strength evaluation method, and the proposal is The purpose of the research is to understand the physical meaning of the initial crack and the relationship between the initial crack length and the surface state. This year's plan is open, FIB (Focused Ion Beam) machining lathe support device を trial production Adjustment. FIB processing, small cutting, and importing. It is possible, and it is possible. , cut the part of the machine or the electric discharge machining of the heat and residual energy of the えないので, Cut out the artificial initial cracks and see the なすことができると考える.これまでには, the surface of the charcoal impregnated car is 10μm, the length is 50μm, and the depth is 15~50μ The mのsmall cut is not enough, the import is successful, the それらの歯车を用いてqu is tired The final purpose of this study is the relationship between the surface state and the initial crack.のEstablished に达するには updated に実験を重ねるNecessary あると思われるが, this year’s でThe result of the cutting is that the depth is less than 20μm and the strength is the same. Low intensity, low intensity, 20 μm or more, low intensity, low intensity, rapid intensity, 35 μm or more.なることが分かった.したがって, the length of the surface of this 実験歯车 is about 20μm The early stage of the existence of the crack is the existence of the original test The surface treatment is done in a smooth manner, and the relationship between the initial crack length and the surface state is clear.かにし, ににく Strength Evaluation Method の実用化を进めるつもりである.