レーザー散乱を用いたギア歯面損傷のその場診断

TANAKA Eiichirou; NAGAMURA Kazuteru; IKEJO Kiyotaka; NEMOTO Ryozo

文献

J-GLOBAL ID：201102282544779350 整理番号：11A1626946

レーザー散乱を用いたギア歯面損傷のその場診断

In Situ Diagnosis of a Gear-Tooth Surface Damage Using Laser Scattering

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資料名：
巻： 5 号： 3 ページ： 199-213 (J-STAGE) 発行年： 2011年
JST資料番号： U0027A ISSN： 1881-3054 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：文献レビュー発行国：日本 (JPN) 言語：英語 (EN)

レーザービーム散乱を適用したギア歯面損傷を遠隔診断するその場(in situ)法を提案した。この提案した手法では,ギア歯面状態の早期かつ正確な診断が可能である。最初に,歯の表面は領域をカバーするレーザービームにより斜め入射で照射される。そして,この領域は,ギアの回転により歯車の歯の表面に沿って走査される。ベンチマークデータと現在のデータとの間のレーザー散乱の変化を分析することにより,割れ(spalling),ピット(pitting),異常な摩耗面などギヤ歯面状態を推定することができる。この手法を実験で検証するため,ギア歯ピットを遠隔検出した。この間,同時にギアボックスと台座の振動と音を測定した。解析の結果では,レーザー散乱測定は振動や騒音の測定よりも早い段階でより明確にピットが検出される。したがって,この提案手法はギアの寿命を評価するために十分な精度で歯面の状態を推定できると結論付けられる。さらに,ギアボックスでその場で実際のギア歯診断を行なうために,提案した方法を適用した。この手法により潤滑歯車の歯面の正確な診断が得られることを確証した。レーザー受信機にカバーを付けることにより,遠隔測定は潤滑の方法や選定によって影響を受けないことが判明した。強制潤滑の場合は,ピットは1800rpm以下の回転速度で,全ての速度範囲で検出された。これらの結果から,提案した手法は実用的なギアボックスの潤滑歯車の歯面を診断することができることを示している。本論文は,自動損傷診断法を開発した。これにより,損傷を受けた歯からのレーザー散乱信号を解析することにより,ピットを検出することができる。これは,同じ歯車で,破損する前の状態と破損した状態を組み合わせて解析する。(翻訳著者抄録)

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歯車,歯車装置 , 伝動装置 , 信頼性

引用文献 (6件)：

(1) Oda, S., et al., Acoustic Emission in Bending Fatigue Process of Spur Gear Teeth, Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Series C, Vol.58, No. 551, (1992), pp. 2219-2225, (in Japanese).
(2) Umezawa, K., et al. Trial of Prognosis of Failure with Gear sound, Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Series C, Vol.49, No. 443, (1983), pp. 1210-1216, (in Japanese).
(3) Ohue, Y. and Yoshida, A., Failure Diagnosis on Tooth Surface of Gears by Continuous and Discrete Wavelet, Journal of Japanese Society of Tribologists, Vol. 48-No. 10, (2003), pp. 828-835, (in Japanese).
(4) F. K. Choy, et al., Damage Identification of a Gear Transmission using Vibration Signatures, Proc. of the JSME Int. Conf. on Motion and Power Transmissions (MPT-2001), Fukuoka, Japan, JSME (2001), pp. 84-89.
(5) Tanaka, E. et al., The Damage Diagnosis of Gear Tooth Surface by Using a Laser Beam Reflection, Proc. of the Int. Conf. on Mechanical Transmissions (ICMT2006), Chongqing, China, (2006), pp. 990-995.

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