二軸押出機 スクリューシャフト

シャフトが耐えなければならないもの

3 つの荷重が同時に同じ鋼材へかかります。ドライブからのトルクは、バレルが満たされた状態でスクリューを起動するたびに符号が反転します。曲げは、シャフトがバレルボアと完全に同軸でない場合、あるいはフライトが自浄式でない場合に生じます。そしてフレッティング — シャフトのスプラインとエレメントボアの間の微小な往復運動で、固い嵌め合いが少しずつ緩くなります。

実機で折損するシャフトの多くは過負荷ではなく、誰も見ていなかった応力集中部から始まった疲労によるものです。多くはスプラインの根部、またはカップリング付近の断面変化部です。

シャフトの破損箇所

• スプライン根部のねじり疲労。 隅の丸みから亀裂が始まり、断面を回り込んで進みます。機械はある日まで正常に動きます。ルーペと浸透探傷が必要で、目視では足りません。
• シャフトとエレメントボア間のフレッティング腐食。 嵌め合い部に赤褐色の酸化粉が生じ、エレメントを保持できなくなります。最も多いトラブルで、エレメントの摩耗と誤診されがちです。
• 軸受・シール部の摩耗やかじり。 多くは潤滑や芯出しの問題ですが、シャフトを再使用できるかを決めるのはこの部分です。

スプライン形状：お送りいただく情報

DIN 5480 のインボリュートスプラインは、歯数、モジュール、圧力角、嵌め合いクラスで定義されます。正式な呼び方があれば、現物を見ずに加工できます。呼び方がない場合、旧シャフトは多くの図面より優れた資料です。歯厚、外径・内径、インボリュート形状を直接測定します。

同じモデルの機械が同じスプラインとは限りません。シリーズの世代間で形状が変わっており、見た目が同じシャフトでも歯面で数十分の一ミリ異なることがあります。

シャフトか、エレメントか、両方か

スプラインが摩耗したシャフトに新品エレメント一式を組むのは、エレメントを捨てるのと同じです。新しい組は数か月でフレッティングを起こして緩みます。判断の順序は次のとおりです。

1. スプラインを測定する。ピッチ線上の歯厚と、新品ボアとの嵌め合い。
2. 全長の振れを確認する。曲がったシャフトは片側だけエレメントとバレルを摩耗させます。
3. 軸受部のかじりと、スプライン根部の亀裂を浸透探傷で確認する。
4. 3 つのうち 1 つでも不合格なら、エレメントと一緒にシャフトを交換する。すべて合格なら再使用し、測定値を記録する。

発注前のシャフト点検

• 歯厚：ピッチ線上、円周 3 か所。
• 新品エレメントとの嵌め合い：シャフト上でエレメントを揺すり、動きを確認する。手よりシックネスゲージが確実です。
• 振れ：センタ基準で軸受部と中央部。
• 亀裂：スプライン根部、両端、浸透探傷。
• 直角度・真直度：組全体で確認する。単体で真直でも、負荷がかかると狂うことがあります。