ラック形工具により自由駆動方式で高圧力角・低歯歯車を仕上げ転造する。素材歯部の転造代・歯ミゾ部とホブの関係を検討し,前加工はこのホブによった。転造代を変更してこれが歯底部の逃げミゾの有無による結果の製品精度への影響を調べた。主要な精度項目の測定結果から,ミゾ付の有利さがわかり,一定の歯車要目の場合の転造代の量がわかった。また,転造後の内径拡大量とも合せて検討し,今後の問題点(方向)を示した

Adamo, Nasrat

Al-Ansari, Nadhir

The Assyrians established their empire in upper Mesopotamia after crushing Babylonia. In this narration, we describe among other things the achievements of their great kings in building new cities and constructing waterworks for water supply of these cities and for irrigating the lands in their surroundings. The introduction of Sargon II for the Kariz irrigation system, which he had used to supply his new capital Dur-Sharrukin, is detailed. This was followed by describing the great works of his son Sinnecharib, who after building his new capitol Nineveh brought water to it from the upstream reach of the Khosr river by excavating a large canal called Kisiri Canal and creating a reservoir. He even arranged to release the floodwater into a nearby depression, which he turned to a reserve for wild animals. Finding out that the canal discharge was not enough for all his cultivations and parks he tapped springs in the surrounding hills and mountains and collected their water in eighteen canals to supplement the reservoir. In this scheme he constructed also all the required engineering structure such as weirs and dams. However, his biggest achievement in this work was in drawing water from the Khazir- Gomel River from a point northeast of Nineveh and bringing it to the same reservoir by excavating a very large 50 kilometers canal. The canal is named as the Bavian canal in reference to the name of the location of its intake. Full description of the site, the diversion weir needed, and the intake structure are presented and illustrated by photographs and maps. One of the major structures of this canal, the Jarwan aqueduct, which was employed to pass the stream over a very wide wadi, is described in details as it gives insight of the ingenuity of the people of that time and shows how they had dealt with such cases.Sinnecharib was also responsible for constructing more large hydraulic works; of these the Kariz system of Bastoura- Erbil is fully described and his improvement on the water supply scheme of the city of Kalhu (Nimrud) and its irrigation project originally built by king Ashurnasirpal II (883- 859BC) are also presented. Moreover, a general idea is given in this paper on agriculture and the types of crops and vegetable and fruits grown to indicate the prosperity of this empire. However, as always in similar cases, this empire was distained to fall after internal conflicts over the throne and external attacks from outside envious enemies. Some authors even add another reason, which is the drought which had hit the heartland of Assyria in later stage. So the story of the Assyrian Empire ended in the year 612 BC when Nineveh fell to the combined forces of the Babylonians and Medes and the defeat of its last king Ashur-Uballit who was defeated in his last stronghold in Haran which took place taken in 610 BC.Validerad;2020;Nivå 1;2020-04-24 (marisr)</p

Luleå University of Technology Publications

The Neo-Assyrians : Warriors and Canal Buildersunder Sennacherib (911-609BC)

久野, 精市郎

AIT Associated Repository of Academic Resources (Aichi Institute of Technology) / 愛知工業大学学術情報リポジトリ

7 ラック形工具による歯車の仕上転造法-精度の向上(第1報)久 野 精市郎Finish Roll Forming Gears by the Rack Die System -1 mprovement of Tooth Accuracy (1 st Report)一一Seiichiro 民UNO概要ラック形工具により自由駆動方式で高圧力角・低歯歯車を仕上げ転造する。素材歯部の転造代・歯ミゾ部とホブの関係を検討し，前加工はこのホブによった。転造代を変更して ζれが歯底部の逃げミゾの有無による結果の製品精度への影響を調べた。主要な精度項目の測定結果から， ミゾ付の有利さがわかり，一定の歯車要目の場合の転造代の量がわかった。また，転造後の内径拡大量とも合せて検討し，今後の問題点(方向)を示した。| まえ力ずき歯車の冷間転造では，仕上げ転造でも，その際に作用する力は相当大きなものとなるl:)転造力の大きさは，材(2) 質，モジュール，歯巾等の歯車要目，全体の形状・寸法および転造代等歯部の形状・寸法などで左e右される。歯車の製品精度は，主l乙乙れら転造の際に生ずる力の大きさと，その力を受け持つ素材の形(相対的な歯の強さ)との関係に基因するものと思われる。精度の向上には， ζれらの基本的な関係の把握が必要だが，ラック形方式について，乙れらの報告はされていない。まず，素材をホブ切りにより前加工する際のホブと歯部の形との関係を調べ，ホブを変更して転造代等を与えた。そ乙で，一定の歯車要目での素材歯部の条件変化が結果の精度に及ぼす関係を実験的p:観察した。それらの形状と製品精度についての全体の動向から，歯部条件についてのおよその方向を示した。2 条件転造盤は従架から使用しているラック形(3)による自由駆動方式とした。工具の材質はSKDl1とし，歯面研削後の表面硬度をHRC55-58とした。素材成形のための工具の基準歯形の部分は約 500mmで，乙の区間の単一ピッチ誤差は約5μ，累積ピッチ誤差は約15μである。ラックの線方向の移動速度は約2.5mt.min，転造時間は約15秒とし，切削油を使用した。素材の歯車要目は， '乙の方式lζ有利な基準圧力角25・，(4) 歯末の丈0.8m，歯元の丈1mの高圧力角・低歯とした。モジュールは1.5，歯数は27とした。ボスの全巾は3伽mとし，歯巾はその中央部で10皿，内径は20mmとした。材質はSNC21とした。前加工はホブ切りにより，転造代の量および歯ミゾの逃げの量などは乙のホブで与えた。ラック工具のピッチ線が素材のピッチ線に達するまでの工具の押し込み量をのとすれば，ピッチ点での歯面lζ垂直方向の転造代の量は基準圧力角をαoとして，00=dpsinαoとなる。 dpの値を0.1-0.6 mm (0'0=0.04-o .25mm)とした。前加工後の素材歯底部の逃げミゾの深さdrは，製品の歯底位置より，d r=O -0.6 mmと変化させた。3 素材のミゾ巾および転造代3・| 素材歯底部のミゾ巾前加工後の素材歯底部のミゾIJの値は，転造代の量，歯丈，圧力角などによって左右されるが，乙れはまた，ホブ歯先のトンガリ巾とも関係する。図1にこの関係を示した。転造前の左右のピッチ点での歯面に垂直な転造代をそれぞれO'oQ，O'or，圧力角をα01，αor 歯底部での圧力角をα1fr，αrrrとする。また，転造後の素材の与えられた歯元の丈をK2m， 乙の歯底と前加工時の歯底との差の量をK，mとすれば，前加工時の歯底円半径r，はピッチ円半径を ro'として， r，=ro-m(K2+K，)となる。したがって，前加工後の素材のミゾ巾は B=r，sT....・H ・.11)78 転造前一下関図l 素材歯底のミゾ巾となる。歯数をZ，転位係数をxとすれば久野srr=(π 4 xtanα。)/zー (Oof十九r)/ro cos白。{ー(invαou+invα，，)ー (invαrQr十invαrr r)} ぃ (2)となる。また，両歯面が同一のインボリュー卜で，かっ転造代が同一で基準歯厚のときはム。=π/z-200Q/ro cosα0--2 (invαoJ!ー invαrJ!r) …(3) となる。3・2 ホブの圧力角と転造代転造代は歯面に一様に与えるとは限らず，また両側の編面で異ることもある。これらは一般に転造後の圧力角に対して，ホブの圧力角を変更するか，または標準のホフ内を基準位置からずらして加工することによって与えられる。ホブを半径方向にずらして転造代を与える場合は，前加工後の素材歯底の位置が，転造後の値より浅くなり 9好ましくない。またこの部分を他の工具で除いて 1ゾ部を追加する場合でも， ミゾ部全体が不規則になり易く，製品精度が悪化することがわかった。したがって，転造代部，歯ミゾ部等の歯形は専用ホブで同時に加工しなければならない。図2，ζ示すように，転造前の歯面を t2P2T2' 転造後の歯面を tJr1 r[とする。また，転造前後の歯先，ピッチ点，製品の歯底部の位置での圧力角をそれぞれα"，α02，αγ2 ; αt l'α0¥， Qr 1とする。仕上げ転造では，ピッチ点の転造代に対して，乙れと最大差の生ずる歯先または歯元での値が問題となることが多い。円周方向，歯面lこ直角方向の歯先，ピッチ点お精市郎fr 一一一転進前一一一転送後図 2 転造代の関係よぴ転後の橘底部の各位置で、の転造代をそれぞれ5t， 50' 5r ; Ot二 5tcOS"t，00 = 50cosα01， Sr= 5r COSαr1とする。図2よりム=九十IIt1-l1t2，sr = s。ー (&r1-&r2)となり，歯先円半径を rk，歯底円半径を r とすれば，Ot h COS "t1 st ro cosα01 (戸。+&t1-&t2)ムニ r COSα叫ん roCOSα01 (so -&r1 +&r2) したがって Ot二九 +.dot .dot二rg (&t1-&t2) l f(4) ム=Oo+.dor .dor = -r. (&r1-&r2) ) となる。乙"，乙。t1二 inv"t1-invα01 &r1= invα01-invαr1 。t2=inv"t2ー invα。12 f(5) &r2=invαo2-invαr2J また，歯先・歯元以外の部分での， ピッチ点での転造代との差は，その部分の転造前後の圧力角を0" αlとすれば(6国になる。.do=r.{ (invα1ー inv叶(invαol-invω4 実験結果および考察前加工後の試料は，単一ピッチ誤差別μ以内，爾ミゾのフレ30μ以内，歯形誤差15μ 以内のものを使用した。実験は各項目について試料各5個とした。4・1 dr=Oの場合前加工後の素材の歯底K転造のための特別の逃げミゾを付けない場合で，素材の転造前後の歯丈は同じ怖である。ラック形工具による歯車の仕上転造法 79 4 0 I・!結果転転造代O'o=dpsinα。で工具押し込み量dpを 0.1~ 0.6 mmと変化させた。その結果の製品精度の主要項目として，それぞれ図3に単一ピッチ誤差，図 41乙歯 Eゾのフレ，図51こ歯形誤差のUl'(を示した。????????????????? 、????????、???????????????????????????????????。??。 。??????????，??? ???? ????????????? ? ????. o -o， ???????????30 20 ? ?10 20 30 転造前 (μm)言 日 d，，~O.5 ミ 101¥~ ok，バヘ:'';~， g' ー~­器JtJ 川~f、 d，，~O.35マ|「λ t^:¥ヘ民凶:1製副¥JVW 刊 V_ d， ~O.1 ミ 101-_ _， /，~ρ~^ 器1; V ¥，} 'V 一一一転造前一一転造後』……! 需Jf一¥f;J1叫/、;じ:i1戸;hん戸μどどよよ---どfど:転造前-← 転造後(a)最終値 (b)図 (a)の中央値の例(実際値)図4 歯ミゾのフレ (d，=0) 。ドリブン(則@フォロワ側???? ? ???。∞ ??。。。 。。 。 ?? ??????????? ??。ー凪4 0.5 0.6 工具押込霊 (mm)??• ? ?;6 -p 0.5ァペ0.4 ?今日アポ守口_y'4-0.1 万戸今オロワ側 !ドリブン側(a)最終値 (b)図 (a)の中央値の例(実際値)図5 転造後の歯形誤差 (d，=0) 4 • I・2 考察(1) 単一ピッチ誤差の値はdp=O.lmmまたは O.2mmで、はほとんど変化がなく， 12~15μ で安定している。しかし，それが 0.4または 0.5mmになると相当量の増加が認められる。(2) 歯ミゾのフレの値は dpの少ない範囲では，転造前のIll1にほぼ頓じている。乙の量の増加と共l乙一層憎加する傾向になり 0.5または 0.6mmになると急増する(31 歯形誤差の値は，ドリブン側では dpの(自にほぼ比例して多くなる。歯元l乙対してl歯先で、は 20~-40μ の倒れを生ずる。フオロワ側ではこの伯にほとんど関係なし誤差の他はほぼ一定している。歯元l乙対して歯先は全体として約20μ出ている。(41 当然ながら一般に dpの値が多いほど，製品精度は底下する低下傾向にあり，それが 0.5または 0.6mml乙なると極端に低下する。しかし，dp= O.lmmでは転造後の素材粛先部での盛り上り量も少なし切削面もまだ一部残っており，転造したとは言忍め主世い。(51 乙れらの転造では，とくに dpの量が多い場合は，素材歯底部での転造代の逃げ場がなくなるようであり，dpの量に比例して素材の一部がその部分で軸方向に押し出されているのが認められる。この場合は，工具歯先面が素材の歯底を全面で押すた(1) め，工具の受け持つ背力が急増する。これが転造力増大の原因となり，製品精度を低下させる主悶に心るものと思われる。したがて，この影響を減少させるため，素材関底部l乙若千の逃げミゾを付けることは有効であらう。4・2 drニ 0.4mmの場合前加工後の素材の歯低に 0.4mmの逃げ部を付けた場合で，歯丈は転造前・後で 0.4mmの一定方;とした。4・2・l 結果工具押し込み量dpを 0.1~ 0.6mmと変化させ，その結果の製品精度の主要項目として，それぞれ図6に栄一ピッチ誤差，図 71乙歯ミゾのフレ，図81こ歯形誤差の仙を示した。4・2・2 考察(1) 単一ピッチ誤差の伯はdp孟 0.4mmで、はほとんど変化がなく，割合安定している。それが 0.5または 0.6mml乙なると若千わるくなる傾向にある。郎(3) 歯形誤差の伯は p ドリブン側ではdpのf直にほぼ比例して多くなる。爾元に対して歯先は-30~-40μ の倒れを生ずる。これらの伯は，dr= 0の場合の同じゅに対する誤差の値よりや〉多い傾向にある。フオロワ側では，dr;の値の増加と共IL，や〉増加の傾向にはあるが，その差は少なし全体として15~20μ 程度となる。これらの値はdr=Oの場合の伺より 9 や〉少?精野t 1J;片「γ~日日汚yjマ予ザÎiプ/yず;yずrt ;斗斤;勾斗供旬〈ずずヲヂ: i lJ;当ザ列久工具押/量dpC棚)0.1ロ白2.0.30 U4・0.5β 且e，80 なくなる傾向にある。:4) こ〉でも dpの値の多いほど，製品精度は低下する傾向にはあるが，dr=Oの場合ほどの比例関係はない。しかし，dp三五0-2で、は，転造後の素材歯先部での盛り上り量も少々し歯の表面も転造されたとは認め難い。(5) 同じゅの伯に対しては，歯面は dr=Oより 0.4mm の場合の方がp 転造され万がやや少ない。したがって，後者で、はの=0.3~0.4 mm程度にすべきである。(6) dp三五0.4mmては，工具向先面が素材歯低に全面的に当るための背力の増加は認められなし、。しかし，それが0.5mm以上では， ζこでも素材の一部がその歯低部で紬方向lζ押し出されているのが認められる。しかし，dpによる素材のはみ出しはdrの量とも関係するので，桐対的l乙精度への影響を調べるべきであらう。20 転造前 (μm)(a)最終値 Cb)図C.)の中央値の例(実際値)図6 単一ピッチ誤差 (d，=O園 4mm);止入-kプト¥Jto;1ο; ????????????具翌量J 〆;;;ザ. 0.3 0 声/%沼口 乱5， 4金， ^ 50 ??????????20 ???????? ????内径寸法の変化冷間転造で‘はij:上げ転造の際にも，素材中心方向へ相当大きな力が加わる。素材の内径寸法は転造によって拡大する方向にあり，このIi自も製品精度に影響する。転j室前後の内径寸法を 3 各試料について4個所測定し pその平均値を図 91こ示した。4・3?????? ???Ca)最終値 Cb)図Ca)の中央値の例(実際値)図7 歯ミゾのフレ (d，=O園 4mm)。ドリブン側@フォロワ側 γJ:;丸山一〆~0-10 ??????????????? 〕? ??????? ??????????? ??~ 乱2-~白1 h〆斗乱4日3??↑??????????↑????? ???。 。 。 。 ? ? ?。ー ???????。?????????、?????? ????? ? ? ?????。 。???Ca)最終値 (b)図Ca)の中央値の例(実際値)図8 転造後の歯形誤差 (d，=0.4mm) 素材の内径拡大量(1) 拡大量の値はおよそ転造代の大きさに比例するが，前加工後の素材歯底の逃げミゾの有無により非常な差を図9生ずる。drニ Oでは，dpニヰ0.3mm以上で，dr=Oでも，dp=O.4 mm以上で急増する。この範囲での転造後の素材の爾ミゾ(2) 歯 Eゾのフレの仙はdp壬 0.4mmでは，転造前の誤差の値l乙準じて，や〉わるくなる傾向にはあるが割合安定している。しかし，乙れが 0.5または 0.6mmになると非常に悪化する。ラック形工具による歯車の仕上転造法 81 のフレ，備形誤差などの悪化とも関連していると忠われる。(21 図9のIU'Iは，素材の術部lこ相当する部分の内径拡大量である。穴の軸万向別の鉱大詰は一様ではなく，歯のある部分で長大となり，素材の両端部ではここに示した1u'1よりやや小さい。これらのlI!iと各製品精度との関係はさらに検討し，それらの許容1u'1等を示す必要があるであろう。ζれらの結栄より 9 転造代はその許界範聞でなるべく少なくすべきであり，その必要最lこ応じて，最少な掬底の逃げミゾとすべきことがわかった。実験の範囲ではdp=0.3 mmfこ対してdγ=0.4mm程度がよいと厄われる。ここでは一定の尚車要円についての影響を調べたが，転造代およおよびミゾ部の深さの関係は，t組事の材質，t更i支，モジュ ル， r'必):， tkilJなどでもそれぞれ異勺た1'1となるであろう。したがて p それぞれ個々の場合についてさらに検討されねばならない。内径拡大社も，上記のl¥I;i車要叫の変化によってもまた(2) 異った値となるであろう。そのほか，素材の形状(内径J法，ボスIJ，肉厚等1および加工条件(総乙ろがり凶数p ならし回数等)でも相互に関連して複雑となる。したがって，これもそれぞれ個々の場合についてさらに検討を必要とするであろう。こ ζ では素材術部のJfqが主~精度lζ及ぼす影響を概括的K扱ったが，今後はこれらの方向付けを基に，より細部の検討を進める予定である。5 結論(1) fl上げ転造悩車の精度は，転造代の大きさと歯ミゾ部の形とに関連する。また，これは転造の際の素材の内径づ法拡大法とも相関している。(21 一定の歯車要目K:XJしては，望ましいほぼ一定量の転造代がある。前加 I争時には，素材歯底部にその量lζ応じた最小の逃げミゾを付けるべきである。(31 m=1.5，α。=25'の高圧力角・低爾歯車では，転造代は約o.13mm， ~ゾ部の逃げは約0.4 mm程度がよい。参考文献(1) 久野精市郎，ラック弔歯車転造装置に作用する力について，精1綾子J会秋期大会前刷 (1972)104 (21 久野精市郎，ラック型 r~具による掬車の仕上転造法(素材のj影と製品開支)，愛!大研究報告No.ll(1976) 37 131 久野精市郎，ラック型 lて具による向車の冷間転造(しめつけ係数と E具押し込み吉Ilの形)，愛工大研究報告No目7 (1972) 197 141 久野精市民li，伝造陶工巨の歯形サ法について，愛工大研究報告No.8 (1973) 161 

Finish Roll Forming Gears by the Rack Die System : Improvement of Tooth Accuracy (Ist Report)

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