スチールシャフトは、高負荷、高速、または高衝撃状態でどのように機能しますか？

のパフォーマンス スチールシャフト 高負荷条件下では、材料の強度、製造プロセス、および運用条件に直接関連しています。工業生産および機械装置では、鋼鉄のシャフトは、特に重い機械、橋のサポート構造、大きなローリングミル、その他の機器で、非常に大きな軸方向と放射状の荷重を耐える必要があります。長期操作中に鋼製のシャフトが過度に変形したり壊れたりしないようにするために、42CRMOやGCR15などの高強度合金鋼が通常選択されます。これらの材料は、合理的な熱処理後、より高い降伏強度と引張強度を得ることができ、それにより鋼製のシャフトのベアリング能力が改善されます。同時に、スチールシャフトの構造設計を最適化することは、シャフトの直径の増加、合理的なベアリングサポート方法を採用し、局所的なストレス濃度を減らし、鋼シャフトの耐久性を改善するなど、高負荷に対処するための重要な手段でもあります。
高負荷条件下では、材料の疲労特性が重要です。スチールシャフトは長時間交互の荷重にさらされるため、疲労障害が発生する可能性があります。したがって、フィレットの移行の使用、熱処理プロセスの最適化、ローリング処理、ショットピーニング処理、表面浸炭などの表面強化測定の追加など、シャフトのストレス集中部分に対して特別な治療を行う必要があります。さらに、良好な潤滑は、摩擦を減らし、温度を下げ、摩耗を減らすための重要な要素でもあります。シーリング構造と組み合わせた高性能潤滑剤またはグリースの適切な選択は、摩擦損失を効果的に減らし、高負荷環境での鋼製シャフトの安定性を改善することができます。
高速動作条件下では、スチールシャフトの回転精度、バランス、材料の耐摩耗性がパフォーマンスに影響を与える重要な要因になります。たとえば、航空機エンジン、ターボチャージャー、モーターシャフトなどの用途では、鋼製のシャフトは、高荷重に耐えるだけでなく、非常に高速で安定した動作を維持する必要があります。スチールシャフトの製造精度が十分に高くない場合、シャフトが不均衡になり、振動、騒音、さらには機器の損傷が発生します。したがって、製造プロセス中に、CNCターニング、研削、精密粉砕などの高精度処理方法を使用して、シャフトの同軸性、丸み、表面仕上げを確保する必要があります。
エンジニアリング機械、鉱業機器、軍事装備などの衝撃的な条件に直面して、鋼製のシャフトは、突然の高ストレスショックに対処するために良い衝撃の靭性を持つ必要があります。このような用途では、鋼の靭性と衝撃吸収能力が特に重要であり、耐衝撃性を改善するために特別なクエンチングおよび焼き付け処理を受けた合金鋼材料が必要です。さらに、フィレットの遷移の増加、シャフトの直径のサイズの最適化、段階的なシャフトの直径の変化の使用など、合理的なシャフト構造の設計は、衝撃ストレスを効果的に分散させ、ストレス濃度によって引き起こされる脆性骨折を回避できます。