누적된 피로 마모는 구동축 파손의 주요 원인입니다. 기계적 마모에 관한 관련 문헌에 따르면, 파쇄기가 장시간 동안(구체적으로 300MPa를 초과하는 교번 응력 진폭으로 10,000시간을 초과하는) 고주파에서 연속적으로 작동하는 경우-구동축에 작용하는 교번 응력이 재료의 피로 한계를 초과합니다. 시간이 지남에 따라 재료 내에 미세-균열이 점차적으로 형성됩니다. 이러한 균열이 전파되면 궁극적으로 파손으로 이어집니다.
과부하 충격은 또 다른 중요한 요소입니다. 파쇄기가 석영과 같은 경도가 높은-재료-를 가공할 때 공급량이 갑자기 기계의 설계 처리 용량을 초과하는 경우 순간 충격 하중은 정격 하중의 2배를 초과할 수 있습니다. 이러한 충격은 구동축 내에 국부적인 응력 집중을 유발하여 파손에 매우 취약하게 만듭니다.
표준 이하의 재료 품질로 인해 파손이 발생할 수도 있습니다. 구동축으로 선택한 강철의 탄소 함량이 산업 표준(일반적으로 고품질 강철의 탄소 함량은 0.4%~0.6%여야 함)을 충족하지 못하거나 불순물이 재료 내에 고르지 않게 분리된 경우 강철의 강도와 인성이 손상됩니다. 결과적으로, 정상적인 작동 응력 수준에서도 샤프트가 파손될 수 있습니다. 불충분한 가공 정밀도는 잠재적인 위험을 초래합니다. 예를 들어 구동축의 표면 거칠기가 지정된 표준(일반적으로 0.8~1.6μm 사이의 표면 거칠기 Ra 값 필요)을 충족하지 못하는 경우 응력 집중 계수가 증가합니다. 이는 응력 집중 지점에서 균열이 시작되어 결국 전체 균열로 전파되는 것을 더 쉽게 만듭니다. 윤활 불량으로 인해 과도한 열이 발생하면 드라이브 샤프트 성능도 저하됩니다. 윤활유의 점도가 요구 사항을 충족하지 않거나(적절한 점도는 일반적으로 46~68mm²/s 범위) 윤활 시스템이 막히면 구동축과 베어링과 같은 구성 요소 사이의 마찰이 증가합니다. 이로 인해 온도가 120도 이상으로 상승하여 재료의 기계적 특성이 저하되고 궁극적으로 파손으로 이어집니다.
잘못 설치하면 응력 분포가 고르지 않게 될 수 있습니다. 구동축 설치 중 동축 편차가 규정된 공차(일반적으로 0.05mm 이내로 제한됨)를 초과하면 작동 중 축에 추가적인 굽힘 응력이 가해집니다. 장기간에 걸쳐 이러한 지속적인 굽힘 응력은 쉽게 파손될 수 있습니다. 부식성 환경은 구동축의 손상을 가속화합니다. 산성 물질이 포함된 광석을 처리하는 데 사용되는 파쇄기와 같은 화학적으로 부식성 매체가 포함된 작동 환경에서-산성 매체는 구동축 표면과 화학적으로 반응합니다. 부식 속도가 연간 0.1mm 이상에 도달하면 샤프트의 하중-지탱 능력이 저하되어 궁극적으로 파손으로 이어집니다. 빈번한 시동 및 정지 사이클은 구동축에 상당한 충격 하중을 가합니다. 실제 경험에 따르면 파쇄기가 하루에 10회 이상 시작되고 정지되면 구동축에 상당한 관성력이 가해집니다. 시간이 지남에 따라 반복되는 충격의 누적 효과로 인해 샤프트의 피로 파손이 발생하는 경우가 많습니다. 또한 열악한 설계-, 특히 실제 분쇄기 작동 중에 발생하는 동적 하중을 적절하게 설명하지 못하는 작은 샤프트 직경-이 중요한 요소입니다. 기계 설계 표준에 따르면 구동축의 최소 직경은 적용된 토크와 허용 응력 한계를 기준으로 정확하게 계산되어야 합니다. 계산 오류로 인해 정상적인 작동 하중을 견딜 수 없는 소형 샤프트가 발생하면 파손되기 매우 쉽습니다.
마지막으로, 구동축을 검사하거나 정비하지 않고 장기간 동안 유지관리를 제대로 수행하지 않는-부적절한 유지관리-도 고장의 원인이 됩니다. 예를 들어, 샤프트의 마모 여부를 정기적으로 검사하지 않고 후속 수리 또는 교체 없이 저널의 마모가 원래 직경의 5%를 초과하면 샤프트의 작동 상태가 계속 악화되어 궁극적으로 파손에 이르게 됩니다.
