機械要素作用面の力学的環境とトライボ損傷に関する研究

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機械要素作用面の力学的環境とトライボ損傷に関する研究

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Study on mechanical environments and tribo-failures at the operating surfaces of mechanical elements
責任表示:
市丸 和徳(九州大学・工学研究科・教授)
ICHIMARU Kazunori(九州大学・工学研究科・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1997-1999
概要(最新報告):
(1)機械要素作用面におけるトライボ損傷の発生を防止するためには,まず,その力学的環境が解明されていなければならない.本研究では,損傷発生に大きい影響をもつ表面粗さなどの微視的形状誤差を決定論的に与えて,弾性接触と弾性流体潤滑(EHL)の混在する混合潤滑状態にある転がり-滑り接触面に対して,局所的接触圧力の分布状態を解析する汎用的方法を確立した.すなわち,弾性変形式とレイノルズ方程式を連立させ,圧力・膜形状・油存在量によって油膜形成域・直接接触域・キャピテーション域を区別して解析する新たな解析法を開発した.これにより,従来解析が不可能であった,速度が変動したり往復運動状態にあるカムやピストンリングなどの直接接触とEHL膜形成が同時に起こっている場合の過渡的接触応力解析が可能になった.(2)転がり-滑り接触下の接線力特性については,(1)に延べた解析法に潤滑油の非ニュートン的特性と温度上昇を考慮したTEHLの解析手法を導入することにより,接線力と接触圧力を同時に解析することも可能にした.以上,理論的には,機械要素作用面の力学的環境の解析手法を確立し,個々の機械要素の作動条件に応じて適用すれば計算できるようにした.実験的には,(3)揺動下の転がり軸受のフレッチング摩擦に関しては,グリース潤滑下で転動体と転走面間の油膜形成状態を電気抵抗法で計測しながら,フレッチング磨耗の経過を調べ、表面粗さおよびそのなじみによる変化がフレッチング寿命に大きく関与していることを明らかにした.(4)転がり疲れについて,ビデオによる表面の定期的観察により,き裂の伝ぱについて観察し,運転後の断面組織を調べ塑性流動の方向との関係およびトラクション油のような特殊なレオロジー的性質をもつ潤滑油の影響を解明した. 続きを見る
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