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S45Cのシャフトが破断します。サイズアップせずに強度アップしたい。
2023/09/06 16:34
- S45Cのシャフトが破断する問題について、サイズアップせずに強度アップする方法をアドバイスしてください。
- 現在稼働している設備の制約から、製造条件の改造は困難です。寸法を変えずに強度を向上させるための材質や熱処理の方法についてのアドバイスをお願いします。
- S45Cのシャフトが破断している問題に対して、寸法を変えずに強度をアップさせるための材質や熱処理の方法についてのアドバイスをお願いします。
S45Cのシャフトが破断します。サイズアップせず…
2007/12/21 10:12
S45Cのシャフトが破断します。サイズアップせずに強度アップしたい。
S45Cのシャフトが破断します。サイズアップせずに強度アップしたい。
材料の形状、使用条件
A：ｼｬﾌﾄ S45C-D 直径30ｍｍ長さ670ｍｍ熱処理なし。
B：ﾎﾞｽ SUS304 外径40ｍｍ内径30＋0.010－０長さ300
C：羽根 巾50厚さ9長さ150 ボスBに180℃位相を変え溶接。
使用目的：味噌orﾓﾙﾀﾙのような物を撹拌。Aの中央にB溶接。
過去の経過
AとBを開先を取り溶接後旋盤加工（ﾌﾚｰﾑが有り要段付き部90℃）
溶接部にて破断（溶接歪でｼｬﾌﾄのブレが発生が原因？）
溶接後ｼｬﾌﾄ部削り出し加工。⇒溶接部にて破断。
AとBを径8ｍｍの平行ﾋﾟﾝで固定後、ﾋﾟﾝとBを溶接
ﾋﾟﾝ貫通部にてｼｬﾌﾄ破断。（ﾋﾟﾝはABの芯を貫通）
⇒ﾋﾟﾝをABの芯をすらせて打ち込み手配中。・・・現在進行中
?今後の予定（上の時点で部下より私に相談が来た）
Bの両端約40ｍｍをH7にする。
ABを組立て8ｍｍのﾋﾟﾝを打つ。
分解しAに熱処理をする。（新造する為材質変更も可）
この熱処理と、材質変更に関してどうすればモアベターかアドバイスを頂きたい。又は?の案自体がベターかワースかもっと発想を変えた、良い案がないか？についてのご意見、ご助言もお願いします。
現在稼動している設備のため、製造（攪拌）条件の変わる改造は困難です。ご理解の上のアドバイスをお願い致します。
現状の穴径は、30ｍｍ+0.1-0ｍｍでした。記入間違いでした。
調査時間は（初めての質問で回答希望時間と）勘違いしてました。約60分です。
たくさんの回答を頂き感謝してます。回答時間に結構時間を使ってます。
破断面の写真の添付の仕方どなたか解りませんか？
寸法を変えずに、強度アップしたい。
材質、熱処理方法のプロの方、助けて下さい。
ＳＣＭで焼き入れ、焼きなまし？焼きならし？
が現状ではＢｅｓｔでしょうか？
Ｓ45Ｃ生材より、50％アップで実施判断します。
Ｓ45ＣをＨＲｃ45程度で高周波焼入れするとか・・・。
熱処理方法と材質についてのアドバイスをお願いします。
計算値は不要です。材質、熱処理について計算するには
データが不足と推定します。責任は勿論私が負います。
現場のプロの経験による、アドバイスをお願いします。
１月９日 ０時４５分記入
皆様、お正月を挟んで、多数のアドバイスありがとうございました。
ツクルさんの案で行きます。
1/23に回答を締め切らせて頂きます。ありがとうございました。
その他の回答 （21件中 6～10件目)
ここ技術の森の掲示板では、直接・画像などのデータをアップする-
ことは出来ないようです。どうしても画像を公開したい場合とか、
説明図を見せたい場合は、どこかのサーバというPCにUpしないと
なりません。無料サーバか自分のプロバイダーのものにUploadする
ことになります。通常はFFFTP（FreeWare）などでUpいたします。
そうするとソコ（サーバ）に皆で見に行けることになるのです。
ホームページを作れる人なら大概はUpload可能な筈ですので、
UploadしたUrlをここに掲載することで画像も見れるようになります
http://www17.plala.or.jp/skytec/new.gif
本日、書店で破断面について書かれた文献を二種類も見つけました
専門家に聞くのが一番と思うが、この文献でも十分に判断可能と思います
さて私事ですがJIS製図を久し振りに見たが、やはり外形線と寸法補助線
がくっついているのを再確認した。いったい何時から替わったのかなぁ・・
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この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。
S45Cは溶接に向いている素材ではないと思います。
溶接した部分のみ熱がかかり、シャフトが均一な硬さを持たなくなると思います。
シャフト素材をSUSに変えるのが良いのではないでしょうか。
（動力・回転数などにもよりますが）
本当のところを言えばボス径が小さいのも気になります。
ボス径＝シャフト径÷0.6～0.65位を推奨します。（シャフト径φ30ならφ50くらい）
その上でキー付き構造がベターです。
シャフト・ボス同材質での構造とし、溶接部の強度計算にて検証してみてください。
カラーチェックをお忘れなく。
お礼
2007/12/27 21:38
ありがとうございます。シャフトをSUSにしたく無い理由は下方の質問の回答にに記入していますので見てください。
SUSにするとS45Cの50％以上強度アップになる場合は教えてください。
ボス径を大きくしたく無い理由も、あちこちに書いてますので見て下さい。
溶接部の強度計算、ピンによるシャフトの破断の計算をするには、私の知識が不足しています。よって質問しています。ぐっと睨みで50％アップが目標です。
A：ｼｬﾌﾄ
B：ﾎﾞｽ外径50～60ｍｍに変更ｼｬﾌﾄ保持部のみ
にｷ-溝加工をして
回転方向の力をｷ-にかけます。
ｷ-溝には、ｴｯｼﾞにならない様にR0.5からｒ1にする
90°ｴｯｼﾞにするとｸﾗｯｸが入ります。
ﾈｼﾞによる固定
または、ﾉｯｸピンにて固定
溶接では、回転方向の力に負けている感じがします。
お礼
2007/12/26 18:35
ありがとうございます。ボスを大きくしキー締結にすれば折れないですね。
ｼｬﾌﾄの使用方法は（両端プレート固定の）フック形状の羽根をつけ、練る
（下の塗り込みロールに材料を供給する）仕事をさせています。
段付きのボス（パイ40とパイ55？）にすることで、材料を供給する仕事が
中央と端部で変わり、供給ムラ（反って良化するかもしれない）の恐れが有ります。
三交替で稼動中ですので、（事実状）テストは見送らせて頂きます。ご了解下さい。
貫通しないピンを 数本打つ。
ピンはＣピン。
孔は 貫通しても良い。
お礼
2007/12/25 18:34
ありがとうございます。パイ4～6のスプリングピンを数本打つというのは、軸を弱体化させない新しい、良い案ですね。座布団2枚です。御礼遅くてスミマセン。何ｍｍのピンを何本打つか？5ｍｍを6本位ですかね？回答受付は継続させて頂きます。ご了解ください。
S45C材等の機械的性質（強度）での批判があるようですが、
一般構造用圧延鋼より信頼性がある機械構造用炭素鋼が信頼がないのなら、
一般構造用圧延鋼（SS400）は、使用に値しない事になりますか？？また、
http://www.coguchi.com/data_s/tokusyu/tokusyu1/
のデータ等も信頼が無い？
貴殿の目的である、決められた条件内で最高のパフォーマンスを出し、
結果を確認する材料にはなると考えます。頑張って下さい！！
お礼
2007/12/25 18:27
ありがとうございます。S45C（又はCr鋼を）を熱処理する事で、寸法を変えない。を狙っています。
S45C（又は他の材質）を○○の熱処理方法で、△△％の強度アップが期待できる。（現状の生材S45Cより）
というような回答を期待しています。（期待値150～200％）当方熱処理、材質音痴のため困って相談しています。
SS400は熱処理による効果の期待値が、小さいと予想しています。
お礼
2007/12/30 14:50
ありがとうございます。貴殿の回答を読んで理解できるレベルに、わたしのPCテクニックは達していません。正月休み明けに部下に相談して見ます。最速でも1/8頃になります。御了解下さい。
閲覧、回答頂きました、多数の皆様、良いお年をお迎え下さい。