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プラスチック歯車の負荷容量に及ぼす潤滑剤および相手歯車材料の影響

机译：润滑剂和配对齿轮材料对塑料齿轮负载能力的影响

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摘要

Improvement of mechanical properties and accuracy of plastic gears enables their applicable fields to have been widespread even for power transmission. They are desired to be used in more severe conditions. One of advantages of plastic gears is the capability of driving without lubricants. For plastic gears being used under the severe conditions, however, lubricants could be used for enhancing their load capacities. In the present study, fatigue tests of POM gears were performed in order to determine effects of lubricants on their service lives. As a result, it was confirmed that lubricants reduced temperature rise of tooth flank, and brought longer service lives of plastic gears independently on temperature. And fatigue tests of POM gears, in which various mating gear materials such as steel, POM, PA46, and PA66 were used, were also performed in order to investigate effects of mating gear materials on service lives of POM gears. It was found that POM gears showed longer service lives when mating gears were not POM gears. Furthermore, using these fatigue test results, the lubricant factor and mating gear factor for the load capacity calculation of plastic gears were calculated according to the JIS entitled draft "Estimation of tooth bending strength of cylindrical plastic gears".%プラスチック材料を歯車などの機械要素に用いる蓼合，金属材料と比較して，その力学的性質の温度依存性が顕著であることに注意を要する．例えば，歯車材料として最も広く利用されているポリアセタール(POM)の曲げ強さは，300K程度の温度では釘MPaほど見込めるが，350Kを超えると50MPa程度にまで低下する．曲げ弾性率についても同様で，2.5GPaから13GPaと，おおむね50%も低下する．歯車のような摺動要素として用いる場合，この影響は，雰囲気温度のみならず，槽動に伴う発熱のため大きな問題となる．
机译：塑料齿轮的机械性能和精度的提高使它们的适用领域得以扩展，甚至用于动力传输。期望它们在更恶劣的条件下使用。塑料齿轮的优点之一是无需润滑剂即可行驶。但是，对于在恶劣条件下使用的塑料齿轮，可以使用润滑剂来增强其负载能力。在本研究中，对POM齿轮进行了疲劳测试，以确定润滑剂对其使用寿命的影响。结果，证实了润滑剂减少了齿面的温度升高，并且独立于温度而延长了塑料齿轮的使用寿命。为了研究配对齿轮材料对POM齿轮使用寿命的影响，还对POM齿轮进行了疲劳测试，其中使用了各种配对齿轮材料，例如钢，POM，PA46和PA66。发现当配对齿轮不是POM齿轮时，POM齿轮的使用寿命更长。此外，使用这些疲劳测试结果，根据JIS标题为“圆柱塑料齿轮的齿弯曲强度的估算”的JIS，计算出用于塑料齿轮负载能力的润滑系数和配合齿轮系数。机械要素に用いる蓼合，金属材料と比较して，その力学的性质の温度依存性が顕着であることに注意を要する。例えば，歯车材料として最も広く利用されているポリアセタール（POM）の曲げ强さは，300K程度の温度では钉MPaほど见込めるが，350Kを超えると50MPa程度にまで低下する。曲げ弾性率についても同様で，2.5GPaから13GPaと，おおむね50％も低下する。歯车のような折动要素として用いる场合，この影响は，气氛囲気温度のみならず，槽动に伴う発热のため大きな问题となる。

著录项

  • 来源
    《精密工学会誌》 |2012年第11期|992-997|共6页
  • 作者

    森脇一郎; 今吉健; 中村守正; 上田昭夫;

  • 作者单位

    京都工芸繊維大学大学院　京都市左京区松ヶ崎;

    抹式会社竹中工務店;

    京都工芸繊維大学大学院　京都市左京区松ヶ崎;

    アムテック有限会社　大阪市港区弁天1丁目;

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