ボールミルピニオンギア

ボールミルピニオンの詳細な紹介、製造プロセス、検査プロセス

I. ボールミルピニオンの機能と構造的特徴

• 高強度：数万～数十万N·mのトルクに耐えることができ、歯面硬度が高く（≥55HRC）、摩耗に強い。

• 高精度: 歯形誤差が最小限（イギリス/T 10095 規格のグレード 6 以下）であるため、ブルギアとの噛み合いがスムーズになり、振動や騒音が低減します。

• 優れた靭性: 衝撃による破損を避けるために、歯芯は適度な靭性（硬度 25 ～ 35HRC）を備えている必要があります。

• 耐摩耗性: 歯の表面には、耐用年数を延ばすために硬化処理（浸炭、焼き入れなど）が必要です（通常 10,000 時間以上）。

II. ボールミルピニオンの製造工程（20CrMnTi浸炭歯車を例に）

1. ブランク鍛造

• 原材料：φ100～300mmの20CrMnTi丸鋼を選択し、スペクトル分析によりその組成（C 0.17～0.23％、Cr 1.0～1.3％、マン 0.8～1.1％）を確認しました。

• 鍛造1100～1150℃に加熱後、型鍛造によりギアブランク（取り代5～8mm）を作製します。鍛造後、焼ならし（920℃×2時間、空冷）を行い、結晶粒を微細化し、硬度を180～220HBWに下げます。

2. 荒加工と中仕上げ

• 荒削りCNC旋盤は、3〜5mmの余裕を残して外円、端面、内径（シャフト穴またはハブ穴）を加工します。

• ギアホブ：ホブ盤を使用して、浸炭焼入れおよび研削のために 0.5 ～ 1 んん の余裕を持たせて歯形（モジュール 8 ～ 30 んん）を大まかに切削します。

• 掘削とフライス加工：キー溝とボルト穴（スプリットギア用）の位置公差を±0.1mmで加工します。

3. 浸炭と熱処理

• 浸炭：ピット型浸炭炉で920〜940℃で8〜16時間（硬化深さにより調整）浸炭し、表面炭素含有量を0.8〜1.2％とする。

• 焼入れ＋低温焼戻し：浸炭後、850℃まで冷却し油焼入れ（歯面硬度58〜62HRC）し、その後180〜200℃で2時間焼戻し、応力を除去し寸法を安定させます。

4.仕上げ加工

• 歯面研磨：ウォームホイール研削盤を使用して歯形を精密に研削し、累積ピッチ誤差≤0.05mm/100mm、歯面粗さRa≤0.8μmを保証します。

• デーツの粉砕：内径（公差IT6）とジャーナル（ベアリングとの干渉かみ合い、干渉0.01〜0.03mm）を研削し、端面の垂直度は≤0.01mm/100mmにします。

• ホーニング：高精度ギア（ラ≤0.4μm）をホーニングして、噛み合いノイズ（≤85dB）を低減します。

5. 表面処理と組み立て

• 歯以外の表面はサンドブラスト処理して錆を除去し、その後防錆塗料（厚さ ≥ 60μm）でコーティングします。

• シャフトまたはハブと焼きばめ（干渉ばめ）し、冷却後にラジアル振れをチェックします（≤0.03mm）。

3. ボールミルピニオンの検査工程

1.原材料および鍛造品の検査

• スペクトル分析により、20CrMnTi の組成 (適切な Cr および マン 含有量) が確認されます。

• 鍛造品は ユタ州 検査（グレード I 認定）を受け、内部の亀裂や収縮はなく、引張試験では引張強度が 1080MPa 以上であることが確認されています。

2. 熱処理検査

• 歯面硬度：ロックウェル硬度計で測定（58〜62HRC）、芯部硬度（表面下3mm）25〜35HRC。

• 浸炭層検査：金属組織分析により、硬化層のマルテンサイトグレード≤3で、有効ケース深さ（1.5〜3mm）を測定します。

3. 歯形精度検査

• ギア測定センターテスト：ピッチ偏差≤±0.015mm、歯方向誤差≤0.01mm/100mm、総プロファイル偏差≤0.02mm。

• ラジアル振れ：ギア振れ試験機で測定（ギアリングの場合は≤0.03mm）。

4. 完成品の最終検査

• 表面品質：歯面のPT検査（亀裂やピットなし）。歯根フィレットR≥1.5mm（応力集中を避けるため）。

• 噛み合い試験: ブルギアサンプルと噛み合い、異常なノイズや接触スポットがない状態で 1 時間アイドリングします (歯の高さの 60% 以上、歯の長さの 70% 以上)。

• 動的バランス：回転速度 ≥ 300r/分、アンバランス ≤ 20g·んん/kg。