결합용 기계요소

 

기계요소 설계 핵심요약 - 결합용 기계요소

 

결합용 기계요소

 

키

 

키의 정의	서로 다른 기계들을 연결해서 동력을 전달할 수 있도록 해주는 기계요소

 

 

키의 종류 및 특징

키의 종류	키의 형상	특 징
안장 키 (새들 키)		- 축에는 키홈을 가공하지 않고 보스에만 키홈을 파서 끼운 뒤 축과 키 사이의 마찰에 의해 회전력을 전달하는 키로 작은 동력의 전달에 적당하다.
평 키 (납작 키)		- 축에 키의 폭만큼 편평하게 가공한 키로 안장 키보다 큰 힘을 전달한다. - 축의 강도를 저하시키지 않으며 1/100 기울기를 붙이기도 한다.
반달 키		- 반달 모양의 키로 키와 키홈을 가공하기 쉽고 보스의 키 홈과의 접촉이 자동으로 조정되는 이점이 있으나 키 홈이 깊어 축의 강도가 약하다.
성크 키 (묻힘 키)		- 가장 널리 쓰이는 키로 축과 보스 양쪽에 모두 키 홈을 파서 동력을 전달하는 키이다. - 1/100 기울기를 가진 경사 키와 평행 키가 있다.
접선 키		- 전달토크가 큰 축에 주로 사용되며 회전 방향이 양쪽 방향일 때 일반적으로 중심각이 120도가 되도록 한싸을 설치하여 사용하는 키이다. - 90도로 배치한 것은 케네디 키라고 한다.
스플라인		- 보스와 축의 둘레에 여러 개의 사각 턱을 만든 키를 깎아 붙인 모양으로 큰 동력을 전달할 수 있고 내구력이 크며, 축과 보스의 중심을 정확하게 맞출 수 있다. - 축 방향으로 자유롭게 미끄럼 운동도 가능하다.
세레이션		- 축과 보스에 작은 삼각형의 이를 만들어 조립시킨 키로 키 중에서 가장 큰 힘을 전달하는 키이다.
미끄럼 키		- 회전력을 전달하면서 동시에 보스를 축 방향으로 이동시킬 수 있다. - 키를 작은 나사로 고정하며 기울기가 없고 평행하다. - 패더 키, 안내 키라고도 불린다.
원뿔 키		- 축과 보스 사이에 2~3곳을 축 방향으로 쪼갠 원뿔을 때려 박아 축과 보스가 헐거움 없이 고정할 수 있도록 한 키이다.

 

 

키의 전달 강도 순서

세레이 션 > 스플라인 > 접선 키 > 성큼 키(묻힘 키) > 반달 키 > 평 키(납작 키) > 안장 키(새들 키)

 

 

 

 

키가 전단하중을 받을 때 파괴되지 않도록 키를 설계하고자 할 때, 이 키의 최소 길이를 구하는 식

만일 성크 키(묻힘 키)가 전단 하중만 받을 경우에는 지름의 길이만으로 파손되지 않을 키의 길이를 알 수 있다.

 

전단 하중만 받을 때 파손되지 않을 키의 길이(L) = 1.5d

 

 

 

 

핵심문제

 

01. 키의 종류 중 패드 키라 고도하며, 회전력의 전달과 동시에 축 방향으로 보스를 이동시킬 필요가 있을 때 사용하는 사용되는 것은?  (2013년 4회 - 기출)

① 미끄럼 키

② 반달 키

③ 새들 키

④ 접선 키

 

 

 

정답 : ①

 

 

01 - 해설.

미끄럼 키는 패더 키, 안내 키로도 불리는데 이 키는 회전력의 전달과 동시에 축 방향으로 보스를 이동시킬 수 있다.

 

 

 

 

 

02. 지름이 50mm 축에 폭이 10mm인 성큼 키를 설치했을 때, 일반적으로 전단 하중만을 받을 경우 키가 파손되지 않으려면 키의 길이는 몇 mm인가?

① 25mm

② 75mm

③ 150mm

④ 200mm

 

 

 

정답 : ②

 

 

 

02 - 해설.

성크 키가 전단 하중만 받을 경우에는 지름의 길이만으로 파손되지 않을 키의 길이를 알 수 있는데 그 식은 L=1.5d이다.

따라서 키의 지름이 50mm이므로 이 키가 파괴되지 않으려면 키의 길이가 최소 75mm는 되어야 한다.

 

 

 

 

 

 

 

핀과 리벳

 

 

핀의 종류 및 용도

종 류	용 도
평행 핀	- 리머된 구멍에 끼워서 위치 결정에 사용
테이퍼 핀	- 키의 대용이나 부품 고정용도로 사용 - 테이퍼 값은 1/50
분할 핀	- 너트가 풀리는 것을 방지하는데 사용
너클 핀	- 한쪽 포크에 아이부분을 연결하여 구멍에 수직으로 평행 핀을 끼워 두 부분이 상대적으로 각운동을 할 수 있도록 연결한 핀

 

 

리벳

리벳이란	- 리벳작업을 하기 위해 필요한 구멍의 크기는 일반적으로 리벳의 지름보다 약 1~1.5mm 정도 더 커야 한다. - 리벳이음은 철판, 형강 등을 접합할 때 리벳을 사용하는 접하배으로 교량이나 보일러, 탱크 등에 사용되며 영구적 접합으로 사용된다. - 리벳이음은 능률을 위해 간략도로 표시한다.

 

 

 

리벳 도시방법

- 리벳은 길이 방향으로 절단하여 도시하지 않는다.

- 얇은 판, 형강 등 얇은 것의 단면은 선(굵은 실선)으로 표시한다.

- 리벳의 위치만을 표시할 때는 중심선만을 그린다.

- 평판 또는 형강의 단면 치수는 "너비 x 두께 x 길이"로 표시한다.

- 같은 피치로 연속되는 같은 종류의 구멍 표시방법은 간단히 기입한다. (피치수 x 피치 치수=합계 치수)

 

 

 

 

 

핵심문제

 

03. 분할 핀에 관한 설명이 아닌 것은? (2013년 5회 - 기출)

① 테이퍼 핀의 일종이다.

② 너트 풀림을 방지하는 데 사용된다.

③ 핀 한쪽 끝이 두 갈래로 되어 있다.

④ 축에 끼워진 부품의 빠짐을 방지하는 데 사용된다.

 

 

 

정답 : ①

 

 

 

03 - 해설.

테이퍼 핀은 키의 대용이나 부품 고정 용도로 사용되는 핀으로 너트가 풀리는 것을 방지하는 데 사용하는 분할 핀과는 그 성질이 다르다.

 

 

 

이번 포스팅은 여기까지로 마무리하겠습니다.^^

다음 포스팅에서는 동력 전달용 기계요소 및 기어, 마찰 차에 대해 포스팅하도록 하겠습니다.

자격증 취득하는 그날까지~ 파이팅!! 하세요~^^

 

하루하루 행복하세요~~