歯車歯面損傷の分析と防止

損傷モードとその防止

1. 歯面のピッチング

繰り返し接触応力により、歯面から金属粒子が脱落し、ピット（くぼみ）が生じることがあります。この現象はピッチングと呼ばれます。

• 原因：接触応力が材料の疲労限界を超えている；潤滑が不十分
• 特徴：初期には歯面に小さなピットが形成され、進行すると広範囲のスポーリングに拡大することがある
• 防止策：歯面硬さをHRC 58以上に高める；極圧添加剤を含む潤滑油を選定する

2. 歯面の摩耗

摩耗は、歯厚の減少、歯形の変化、伝達騒音の増加として現れます。通常、潤滑不良や外部の硬質粒子がかみ合い部に侵入することによって生じます。摩耗を軽減するには、潤滑油のろ過を改善し、歯面硬化処理を施します。

3. スカッフィング

スカッフィングは高速・重荷重下で発生し、歯面温度が過度に高くなることで潤滑膜が破断します。歯面には引裂き状の痕跡が現れます。防止策としては、極圧潤滑油の使用や、歯面へのリン酸塩処理または硫化処理の適用が挙げられます。

4. 歯の折損

過負荷衝撃や歯元の応力集中により、き裂が発生し、完全破断に至ることがあります。防止策としては、歯元フィレットの最適化や、歯元へのショットピーニング強化が挙げられます。

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