Research introduction:

 

機械設計研究室:

 本研究室では、機械要素及び機械システムの静・動的な運転特性や設計上の強度計算問題などの未解決問題の解決を研究目標としています。特に航空機用薄肉構造歯車装置、産業ロボット用ピン歯車装置(サイクロイド減速機やトロコイド歯形減速機とも呼ばれている)、宇宙開発用波動歯車装置、風力発電用増速機及び一般用途の遊星歯車装置の静・動的な運転性能及び強度解析に関する研究を展開しています。また、一般的な機械システムの幾何学設計、強度と寿命、振動と騒音、潤滑と効率などに関する問題も研究しています。将来、研究対象となる機械装置の運転特性と強度解析法などの問題を完全に解決し、より強く、より優れた機械システムを設計できることを目指しています。

 

研究内容:

l  機械要素設計に関する研究:

1.       機械要素の機構学及び運動性能(運動学、伝達誤差、ヒステリシス特性、潤滑、効率)、新機構提案

2.       機械要素の強度解析(曲げ強度と接触強度のFEM解析及び疲労強度評価)

3.       航空機用薄肉歯車の構造設計及び接触解析

4.       ピン歯車装置(サイクロイド減速機、トロコイド歯形減速機)の接触解析及び強度計算法

5.       波動歯車装置(Strain Wave Gearing)の設計、接触解析理論及び強度計算法

6.       遊星歯車装置(不思議遊星歯車装置を含む)の設計及び強度解析

7.       歯車の強度と運動性能(振動・騒音など)に及ぼす構造形状、加工誤差、組立誤差、歯面修整の影響

 

l  機械システムの動的な設計に関する研究:

1.       各種の歯車装置を用いた機械システムの動的な設計問題(振動・騒音・動的な応力など)

2.       航空機の動力伝達システム用薄肉歯車装置の運動性能と動的な解析

3.       産業ロボット関節用各種精密な歯車装置の運動性能と動的な解析

4.       高速鉄道システムの安全性検討及び列車の動的なシミュレーション

 

研究成果の公開:

1.   深溝玉軸受の接触問題及び支持剛性、面圧とせん断応力の数値解析

2.   円筒ころ軸受の接触問題及び支持剛性、面圧とせん断応力の数値解析

3.   インボリュートスプラインの強度計算法

4.   平歯車の設計及び接触強度の数値解析法

5.   高歯平歯車の設計及び接触強度の数値解析法

6.   三次元構造薄肉平歯車の設計及び接触強度の数値解析法

7.   遠心力の影響を考慮した三次元構造薄肉平歯車の接触強度の数値解析法

8.   一対の内・外平歯車の歯のかみあいばねこわさの理論解析

9.   はすば歯車の設計及び自動製図ソフトの開発

10. サイクロイド減速機の設計及び接触強度の数値解析法

11. 波動歯車装置の設計及び強度解析のための有限要素法

12. 遊星歯車装置の設計及び自動製図ソフトの開発

13. 遊星歯車装置の力分析及びねじり剛性の理論解析

14.   動力吸収式歯車試験機を用いた一対の平歯車の振動解析

15. 動力循環式歯車試験機を用いた一対の平歯車の振動解析

16. 二段歯車の振動解析