JPH11337449A - 歯車装置 - Google Patents

歯車装置

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JPH11337449A
JPH11337449A JP10145390A JP14539098A JPH11337449A JP H11337449 A JPH11337449 A JP H11337449A JP 10145390 A JP10145390 A JP 10145390A JP 14539098 A JP14539098 A JP 14539098A JP H11337449 A JPH11337449 A JP H11337449A
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JP
Japan
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gear
temperature
lubricating oil
measuring means
temperature measuring
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JP10145390A
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English (en)
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Kosaku Ono
耕作 大野
Naoyuki Tanaka
直行 田中
Shigeru Toida
滋 戸井田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0412Cooling or heating; Control of temperature
    • F16H57/0413Controlled cooling or heating of lubricant; Temperature control therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0456Lubrication by injection; Injection nozzles or tubes therefor

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  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速歯車装置において、歯面焼き付き損傷の発
生は、装置の性能低下,振動騒音の増大、あるいは機能
の停止を招くため、深刻な問題である。損害を最小限に
とどめるため、焼き付き損傷の早期検出が必要である。 【解決手段】歯車対の反かみこみ側から排出される潤滑
油の温度を直接測定することにより、歯面焼き付き損傷
の兆候を早期に検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は給油装置を持つ歯車
装置全般に関わり、特に歯車装置の運転状況監視装置の
構成に関する。
【0002】
【従来の技術】高速で運転される歯車装置においては、
歯車歯面や軸受の焼き付き損傷は、装置の性能低下,振
動騒音の増大、あるいは機能の停止を招くため、深刻な
問題である。これらの焼き付き損傷を未然に防いだり、
損害を軽微なものに終わらせるため、例えば特開平6−3
222 号公報等に見られるような温度監視装置が設けられ
ており、歯車装置本体の温度や、供給される潤滑油や軸
受の温度、歯車装置より排出される潤滑油の温度等が、
常時監視されている。例えば、軸受に焼き付きの兆候が
発生した場合は、軸受温度や排出潤滑油の温度が規定値
よりも上昇するので、問題の発生を即時に認識し、損害
が軽微なうちに対処することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、歯車歯面の
温度においては、歯車が高速で回転しているため、これ
を直接計測することは困難である。また、歯面に供給さ
れる潤滑油の量は、軸受に供給される潤滑油量と比べて
少ないため、歯車装置より排出される潤滑油の温度を監
視していても、歯面に発生する焼き付きの兆候を検出す
ることは困難である。このため歯面の焼き付きは、損傷
がかなり進行して、かみあい騒音が増大した結果検出さ
れることが多く、このような場合、歯車装置の停止,歯
面の補修等が必要となり、損害も大きくなる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、温度計測手
段を歯車対の反かみこみ側に配置することにより、かみ
あい部から排出されてくる潤滑油の温度を直接計測し、
歯面の焼き付き損傷の兆候を検出する。これに対し、負
荷の軽減や給油量の増大,給油温度の調整等の適切な処
置を講ずることにより、損害の拡大を食い止め、歯車装
置の運転を継続することができる。
【0005】
【発明の実施の形態】(実施例1)本発明による歯車装
置の第1の実施例を図1に示す。小歯車1と大歯車2
は、図示しない軸受により回転自在に保持され、互いに
かみあって歯車対を形成している。潤滑油は、潤滑油供
給ノズル3から、歯車対のかみこみ側へ供給され、歯車
のポンプ作用により、反かみこみ側へと排出される。温
度計測手段4は、歯車対の反かみこみ側近傍に配置され
ており、かみあい部から排出されてきた潤滑油の温度を
直接測定する。測定結果は、図示しない歯車箱の外部に
設けられた温度表示装置5により、表示される。
【0006】歯車歯面に焼き付き損傷が生じた場合、歯
面温度を直接測定していれば、これを検出することが可
能であるが、回転する歯車軸から電気信号を取り出すた
めには、回転円盤とブラシとを備えたコネクタを軸端に
取り付けて信号を引き出すか、歯車軸上に設けた電波送
出器と、静止側に設けた受信器により、信号を授受する
必要がある。ところが、一般にこれらの計測装置は非常
に高価であり、歯車装置の温度監視手段として組み込む
には不適である。
【0007】また、歯面に供給される潤滑油の量は、軸
受に供給される潤滑油の量に対してわずかであるため、
歯車装置から排出される潤滑油の温度は、軸受の温度に
よってほとんど決定されてしまう。このため、歯車装置
から排出される潤滑油の温度から、歯面の焼き付き損傷
の兆候を知ることは、困難である。
【0008】歯車歯面の焼き付き損傷は、軸受のそれと
は異なり、発生すると歯車対が即時に固着するのではな
く、歯面が摩耗しながら回転を続ける。このため、損傷
が軽微なうちは異常に気付くことは少なく、摩耗量の増
加により振動騒音が増加した結果、問題が表面化するこ
とがほとんどである。このような場合、歯面の補修、あ
るいは歯車の交換が必要となり、歯車装置が長期間停止
するため、被害は大きなものとなる。
【0009】本発明は、以上の問題点を鑑みてなされた
ものである。すなわち、歯車対のかみあい部から排出さ
れた直後の潤滑油の温度は、歯面の温度に近い値となっ
ていることに着目し、これを直接測定することにより、
歯車歯面の焼き付き損傷を検出する。この温度測定に用
いるのは、広く入手可能な熱電対やサーミスタのような
温度センサで良く、歯車軸上ではなく静止側に設置する
ため、歯車装置の温度監視手段の一つとして、極めて安
価に組み込むことができる。また、歯車のポンプ作用で
反かみこみ側に排出される潤滑油の温度は、歯面の温度
を良く反映しているため、損傷が軽微なうちにこれを検
出し、歯車装置を停止することなく、適切な処置を施す
ことが可能である。
【0010】(実施例2)本発明による歯車装置の第2
の実施例を図2に示す。歯車装置の構成は、第1の実施
例とほとんど同じであり、図は歯車対のかみあい部6
を、大歯車側からみた状態を表している。小歯車1及び
図示していない大歯車2は、はすば歯車であり、かみあ
いにより歯面に生じる接触線は、小歯車の回転に伴って
図中の太矢印の方向へと移動する。このため、かみこみ
側から潤滑油供給ノズル3により供給された潤滑油の一
部は、太矢印の方向へと排出される。温度計測手段4
は、反かみこみ側かみあい終わり側端面の近傍7に配置
されている。
【0011】はすば歯車においては、かみこみ側から潤
滑油を供給した場合、反かみこみ側、かつ、かみあい終
わり側の端面近傍が最も高温となることが知られてい
る。従って、この直下に温度計測手段を配置すれば、か
みあい終わり側端面近傍を通過した潤滑油の温度を測定
することとなり、歯面焼き付き損傷の兆候をより精度良
く検出することができる。
【0012】(実施例3)本発明による歯車装置の第3
の実施例を図3に示す。潤滑油は、歯車対の反かみこみ
側から、潤滑油供給ノズル3により供給され、温度計測
手段4は、かみあい終わり側の端面近傍8に配置されて
いる。その他の構成は、第2の実施例と同一なので、説
明は省略する。
【0013】歯車装置のピッチ円周速が非常に大きい場
合、潤滑油をかみこみ側から供給すると、油の攪拌損失
により、歯車装置の効率が著しく低下することがある。
これを避けるため、潤滑油は反かみこみ側から供給され
るが、温度計測手段も同様に反かみこみ側に配置する
と、供給される潤滑油の温度をそのまま計測してしまう
可能性が大きい。そこで、このような場合には、温度計
測手段を歯車対のかみあい終わり側端面近傍に配置し、
歯車の側面から押し出されてくる潤滑油の温度を計測す
るようにすると、歯面焼き付き損傷の兆候を精度良く検
出することができる。
【0014】(実施例4)本発明による歯車装置の第4
の実施例を図4に示す。歯車対のかみこみ側に設けられ
た、潤滑油供給ノズル3上に、供給潤滑油温度計測手段
4Aが、反かみこみ側に排出潤滑油温度計測手段4Bが
配置され、夫々温度表示装置5A、及び5Bに接続され
ている。これらの温度表示装置には、コントローラ9が
接続されており、供給潤滑油と排出潤滑油の温度差が規
定値を超えると、スピーカ10を鳴動させて、運転者に
警告を発する。さらにコントローラは、オイルクーラ1
1へ冷却水を連通させるバルブ12の開度を調節して給
油温度を下げ、歯面焼き付き損傷の拡大を防止する。
【0015】ここで、かみあい部に供給される潤滑油
と、反かみこみ側から排出される潤滑油の温度差は、歯
面における発熱量と対応しており、歯面焼き付き損傷が
発生すると、この温度差が大きくなる。従って、供給潤
滑油と排出潤滑油の温度差を監視することで、歯面焼き
付き損傷の兆候をさらに精度良く検出することができ
る。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、歯車歯面の焼き付き損
傷を早期に検出し得る、安価な温度監視装置を備えた、
信頼性の高い歯車装置が提供される。また、本発明によ
れば、歯面の摩耗量が低減された、長寿命の歯車装置が
提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例である歯車装置の斜視図。
【図2】第2の実施例である歯車装置の正面図。
【図3】第3の実施例である歯車装置の正面図。
【図4】第4の実施例である歯車装置の正面図。
【符号の説明】
1…小歯車、2…大歯車、3…潤滑油供給ノズル、4…
温度計測手段、4A…供給潤滑油温度計測手段、4B…
排出潤滑油温度計測手段、5,5A,5B…温度表示装
置、6…歯車対かみあい部、7…反かみこみ側かみあい
終わり側端面の近傍、8…かみあい終わり側の端面の近
傍、9…コントローラ、10…スピーカ、11…オイル
クーラ、12…バルブ。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】駆動歯車及び被動歯車からなる歯車対を有
    する歯車装置において、歯車対のかみあい部から排出さ
    れる潤滑油温度の監視機能を具備することを特徴とする
    歯車装置。
  2. 【請求項2】駆動歯車及び被動歯車からなる歯車対と、
    温度計測手段とから構成される歯車装置において、該温
    度計測手段を、該歯車対の反かみこみ側に配置すること
    を特徴とする歯車装置。
  3. 【請求項3】駆動歯車及び被動歯車からなる歯車対と、
    温度計測手段とから構成される歯車装置において、該歯
    車対ははすば、あるいはやまば歯車であって、該歯車対
    の反かみこみ側でかつ、歯幅方向で、かみあいが終了す
    る端面側に、該温度計測手段を配置することを特徴とす
    る歯車装置。
  4. 【請求項4】駆動歯車及び被動歯車からなる歯車対と、
    少なくとも2組以上の温度計測手段と、該歯車対の歯面
    に潤滑油を供給する給油配管とから構成される歯車装置
    において、該温度計測手段の一方を、該給油配管上に、
    該温度計測手段の他方を、該歯車対の反かみこみ側に配
    置することを特徴とする歯車装置。
  5. 【請求項5】請求項3の歯車装置において、該給油配管
    上に配置された温度計測手段による温度と、該歯車対の
    反かみこみ側に配置された温度計測手段による温度との
    差が規定値を超えた場合、ブザー等で警告を発すること
    を特徴とする歯車装置。
  6. 【請求項6】請求項3の歯車装置において、該給油配管
    上に配置された温度計測手段による温度と、該歯車対の
    反かみこみ側に配置された温度計測手段による温度との
    差が規定値を超えた場合、負荷の軽減や給油量の増大,
    給油温度の調整等の、焼き付き損傷の拡大を抑制する処
    置を、自動的に行う機能を有することを特徴とする歯車
    装置。
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