機械機能要素工学

あらゆる機械システムを支える機械要素技術の高度化を目指して

人が機械システムに求める機能は千差万別であり、そのために必要とされる運動や力の大きさはさまざまです。動力伝達システム・機械要素は、求められる多様な機能を実現するため、あらゆる機械システムに用いられています。

本研究室では、高度な機械要素技術の開発により、自動車や鉄道、航空機、船舶、建設機械、風力発電、産業機械などの機械システムの信頼性の向上と人にやさしい機能の実現を目指しています。

機械システムの基盤となる機械要素である円筒歯車・かさ歯車を対象とした、振動騒音性能・強度性能の調査や評価・最適設計手法の開発、機械部品の性能を左右する動作面の3次元形状のサブミクロンオーダー超高精度測定技術開発などの研究をおこなっています。

   教員紹介 

准教授： 小森 雅晴 ( Komori Masaharu )
 
研究テーマ
様々な機械システムの基盤となる機械要素である円筒歯車・かさ歯車の低振動・低騒音化や、信頼性の向上、最適設計手法の開発などの研究をおこなっています。また、3次元幾何学形状のサブミクロンオーダー超高精度測定技術の開発をおこなっています。
 
連絡先
吉田キャンパス 工学部物理系校舎 8階807号室
TEL 075-753-5858 / FAX 075-771-7286
komorimアットマークprec.kyoto-u.ac.jp

助教： 野中 鉄也 ( Nonaka Tetsuya )
 
研究テーマ
最近話題になることが多いマイクロギヤ（微小モジュール歯車）を実際に機械部品として使用した場合、その強度は、通常の歯車強度設計法で予測される値と比較して極端に低下することが報告されている。その原因を調査し微小モジュール歯車に適応できる強度設計を開発している。他に、歯車、軸受けなどの機械要素で発生する潤滑問題に関する基礎的研究をおこなっている。
 
連絡先
吉田キャンパス 工学部物理系校舎 8階804号室
TEL 075-753-5206 / FAX 075-771-7286
nonakaアットマークprec.kyoto-u.ac.jp
     

研究テーマ・開発紹介     

  （目次）

•  円筒歯車・ハイポイドギヤの振動騒音性能・強度性能評価技術
•  低振動騒音化・高信頼性歯車設計法の開発
•  歯車損傷に関する調査・研究
•  機械部品の超高精度形状計測技術

 

円筒歯車・ハイポイドギヤの振動騒音性能・強度性能評価技術

乗用車などでは、歯車の振動に起因する騒音が商品性を左右するため、その低減が重要な課題となっています。また、当然ながら、高い信頼性が同時に求められます。このような厳しい要求を満足する歯車装置を開発するためには、現実の現象と相関のとれたシミュレーションによる検討が必要となります。

本研究室では、平歯車・はすば歯車・かさ歯車・ハイポイドギヤの振動騒音性能・強度性能を評価するため、動作面のサブミクロン単位の幾何学的3次元形状を考慮したシミュレーション技術を開発しています。この技術は乗用車や船舶など幅広い機械に応用されています。

低振動騒音化・高信頼性歯車設計法の開発

現実の歯車には、製造誤差や組付け誤差、支持部品の弾性変形のため、数ミクロン単位の誤差が存在します。歯車の振動騒音性能はミクロンオーダーの歯面3次元形状によって決まるため、これらの誤差は強く影響することになります。そのため、これらの誤差を考慮した設計が求められます。

本研究室では、製造誤差という不確定要因が存在する条件下でも、優れた振動騒音性能と十分な信頼性を保証する歯車を設計するための技術開発をおこなっています。

歯車損傷に関する調査・研究

歯車にはピッチング、スカッフィングなどと呼ばれる多種多様な損傷が発生します。これらの損傷には、温度、湿度、潤滑状況、装置姿勢、回転数、負荷、歯面粗さなどの要素が複雑に絡み合って影響するため、損傷の予測と防止は容易ではありません。

本研究室では、このような歯車損傷の特性・進展過程の調査をおこない、種々の設計条件に対応可能な高信頼性歯車の設計法の開発、機械システムに及ぼす影響の評価、トラブル対策法・メンテナンス法の確立などの研究をおこなっています。

機械部品の超高精度形状計測技術

歯車などの機械部品の性能は、部品の動作面のサブミクロン単位の幾何学的3次元形状精度によって決まるため、その計測技術は産業上不可欠なものです。

本研究室では、機械部品の3次元曲面形状のサブミクロンオーダーでの測定技術の開発を行い、機械システムを支える基盤技術の向上を目指しています。