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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。
 



■D.歯車の疲労

8)初期ピッチング
  使用後まもなく歯面にピッチングが発生する損傷で、歯元面
 などに現れます。
 
9)破壊性ピッチング
  初期運転期間を過ぎても進行するピッチングです。一般には
 歯面に発生します。

10)スポーリング
  重荷重で表面より中の方が疲労し、かなりの大きさの金属片
 がかけ落ちます。硬い材質に発生しやすい損傷です。
 

■E.塑性流れ

11)圧延降伏
  過度の荷重によるすべり、正しくないかみ合いのための衝撃
 によって発生します。歯先、端部にかえりを生じます。
 
12)りん降伏
  潤滑不足によるスティックスリップ、振動、重荷重が原因で、
 すべり方向に直角な波形損傷が生じます。おもに浸炭焼入れした
 ハイポイドピニオンに多く発生します。
 
13)条痕摩耗
  浸炭焼入れしたハイポイドやブロンズウォームホイールに
 よく生じる特殊な塑性流れで、歯面をすべり方向に斜めに横切る
 線やうねりができる損傷。過大荷重や潤滑不足が原因です。

 
■F.歯の折損

14)疲労破損
  初めに小さい亀裂が生じ、くり返し荷重のために進行して破壊
 したもので、破断面には亀裂が進行し,すれて変色した状況が見
 られる部分と、最後に折れた部分があります。
 
15)過負荷破損                                              
  破断面は鋳鉄に似た一様の結晶を示します。予期しない過大
 衝撃荷重による破損です。
  
16)焼割れ
  不適当な熱処理または鋭角によって起こされ、普通歯元または
 端から始まっており、その部分を割って見ると黒くなったとこ
 ろに割れが入っています。
 
17)重度の摩耗に起因する折れ
  重度のピッチング、スポーリング、アブレシーブ摩耗のために、
 歯が弱くなって起こる折れです。

18)不適当な加工研削による割れ
  加工条件が不適当な研削のために、また焼入応力不適応であった
 場合に発生します。 疲れ折損の原因となることもあります。


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テーマ : ものづくり
ジャンル : ビジネス

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