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歯車の損傷 ・・・ 忘れたらアカン、ものづくり

忘れたらアカン、ものづくり のブログを書いている、マーシーです。

  今日は、歯車の損傷 について調べたことを少し書いてみます。



■歯車の損傷の分類

 歯車は、適切な潤滑と荷重が与えられ、設計、製作、取付けが
正しければ、初期摩耗でなじみがついた後は、摩耗の進行は非常に
遅くなり、長い寿命を保つはずですが、実際は色々な条件が悪化し、
種々の損傷が発生することがあります。

 損傷をAGMAの分類で示すと良好な状態から順に、
 
 A. 正常摩耗
 B. 中程度摩耗
 C. 破壊的摩耗
 D. 歯面の疲れ
 E. 塑性流れ
 F. 歯の折損
 
となります。このうちAは正常な状態で初期摩耗以降の摩耗の進行
がほとんどない状態です。従って、損傷はB~Fを指しますが、
Bの中程度摩耗はAの正常摩耗よりかなり早く摩耗が進みますが、
必ずしも致命的な摩耗ではありません。

 ここでは、C以下について述べます。
 
■C.破壊的摩耗

1)アブレシブ摩耗
  ごみや歯車の摩耗粉などが歯面の間にはさまって、すべり方向
 に平行な筋がつく損傷。

2)スコーリング
  高圧面部分のすべり温度上昇などにより油膜が切れ、金属面が
 溶着して引きさかれ、 引っかき傷が生じる損傷。歯先と歯元に
 よく発生します。特徴は引っかき傷と溶着による、引きちぎられ
 たあとが見られることです。
 
3)干渉
  相手の歯先が歯元に強く当たり、ひどくえぐりとられる損傷。
 歯形、修整などの狂い が原因です。
 
4)腐食摩耗
  潤滑油中の酸、水分、不純物の化学作用による損傷です。

5)剥離
  歯の表面がフレーク状になってはがれる損傷。歯面の疲れに
 よる降伏が原因です。軟質材、脱炭した歯面などに発生します。

6)摩擦焼け
  過大な荷重、速度、潤滑不足による異常摩擦がさらに進んで、
 高温のために変色、硬度低下を起こします。他の損傷を併発する
 ことがあります。

7)変色
  硬度が低下しない程度の変色をします。
 


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歯車の特徴

忘れたらアカン、ものづくり のブログを書いている、マーシーです。

今日は、歯車の特徴 について述べます。


■歯車の目的
  歯車は2軸間に回転と運動(動力)を伝えるための機械要素の一つです。
この種の運動を最も簡単に実現するには,2円筒による摩擦車があります。しかし摩擦車のように摩擦のみで動力を伝達するには、伝達するトルクが大きくなる、あるいは回転が高速になると接触点のところですべりが発生して、必要な機能を維持することが出来ません。
そこで、これらの両方の円筒に突起をつけて、お互いにかみ合うようにして、すべりをなくするようにしたものが、歯車です。


■歯車の特長
  1.歯数比に応じた速度比と回転運動が得られます。
   ・1回転すると必ず元の位置に戻る。
   ・低速度から高速度まで使用可能。
   
  2.大きな動力が、比較的コンパクトな歯車の組合せで効率よく伝達できます。
   ・小型:時計,ダイヤルゲージ
   ・大型:セメントミル,
   ・タービン用減速機
   
  3.振動,騒音を出しやすい。
   ・特に高速時に問題となる。
   
  4.工作が難しい。専用の工作機械が必要となります。
   ・歯切り盤
   ・歯車研削盤(μmオーダー)
   
  5.強度計算が必ずしも確立されていません。特に歯面の強さに関しては未知の部分が多くあります。
  ・歯車強度には不確定要素が多い。
  ・歯車強度には未知の部分が多い。
  ・歯車全体の剛性、ボスキー溝の影響、歯車箱の剛性等も歯車強度に影響します

  6.装置が複雑で高精度に製作される必要があります。
   ・潤滑装置が必要。
   ・歯車箱などにも高精度が要求される。
   
  7.歯車の種類が多い。
   ・形状が異なるとその性質も大きく異なります。





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