안녕하세요. 메카럽입니다.
일단 오늘은 기쁜날이네요~ 바로 애드센스 핀번호가 도착을 했답니다. 신청하고 8주만에 도착한것 같네요. 너무나도 오래걸려 한 번 더 신청했는데 알아보니까 핀번호는 똑같아서 먼저온 것을 입력하면 된다고 하더라구요. 이제 발뻗고 잘 수 있을 것 같네요.
여러분들도 혹시나 기다리시는 분들께서는 그냥 기다리면 오는게 답이니 그냥 기다리시면 될 것 같습니다.
이번에 늦은 이유가 코로나에다가 미국 대선때문에 늦어졌다는 이야기도 있더라구요.
그럼 포스팅으로 넘어가서 이번 포스팅에서는 지난 포스팅에 이어서 동하중을 받는 직선축의 강도 및 직선축의 비틀림 강성도에 따른 축 설계 공식을 정리해드리도록 하겠습니다.
전혀 관련없는 분야에 계시는 이웃님들이 방문해주시고 응원의 댓글을 주셔서 진심으로 감사하는 마음을 느끼고 있습니다. 머리아픈 공식은 이번 포스팅으로 마치도록 하겠습니다. 그러니 조금만 참아주세요.
강도에 의한 축지름의 설계
≪동하중을 받는 직선축의 강도≫
[용어정리]
T : 축에 작용하는 비틀림 모멘트[N·mm]
M : 축에 작용하는 굽힘 모멘트[N·mm]
N : 분당 회전 속도[rpm]
H = Hps : 전달 마력[PS]
H' = Hkw : 전달 마력[kW]
d : 중실축(실체 원형축)의 지름[mm]
d1 : 중공축(속이 빈 원형축)의 내경[mm]
d2 : 중공축(속이 빈 원형축)의 외경[mm]
τ : 축의 허용전단응력[MPa]
l : 축의 길이[mm]
kt : 동적효과계수
km : 동적효과계수
σ : 축의 허용굽힘응력[MPa]
비틀림 모멘트와 굽힘 모멘트가 동시에 작용하는 축
▣ 연성재료의 경우
▣ 취성재료의 경우
비틀림 모멘트와 굽힘 모멘트 및 축방향하중이 동시에 작용하는 축
▣ 연성재료의 경우
속 빈 원형축의 바깥지름 : d2
▣ 취성재료의 경우
강성도에 의한 축지름의 설계
≪직선축의 비틀림 강성도≫
[용어정리]
T : 축에 작용하는 비틀림 모멘트[N·mm]
M : 축에 작용하는 굽힘 모멘트[N·mm]
N : 분당 회전 속도[rpm]
H = Hps : 전달 마력[PS]
H' = Hkw : 전달 마력[kW]
d : 중실축(실체 원형축)의 지름[mm]
d1 : 중공축(속이 빈 원형축)의 내경[mm]
d2 : 중공축(속이 빈 원형축)의 외경[mm]
τ : 축의 허용전단응력[MPa]
l : 축의 길이[mm]
kt : 동적효과계수
km : 동적효과계수
σ : 축의 허용굽힘응력[MPa]
η : 좌굴효과를 표시하는 계수
λ : 세장비, λ=l/k
σγ : 압축항복점
n : 축의 받침계수(단말계수)
Θ : 축의 비틀림[rad]
Θ˚ : 축의 비틀림각[˚ ]
G : 재료의 횡탄성계수[MPa]
비틀림 모멘트만 작용하는 축
▣ 실체원형축의 비틀림
▣ 실체원형축의 비틀림각
▣ 속 빈 원형축의 비틀림각
▣ Bach의 축공식
▣ Bach의 축공식 Hkw로 환산
▣ 단 붙이 축의 비틀림각
축의 재료
◈ 일반 구조용 압연강재 ◈
기호 : SS계열
주요용도 : 소형축
비고 : 축과 보스를 용접해서 사용하는 경우 / 열처리를 하지 않고 사용하는 경우
◈ 기계구조용 탄소강재 ◈
기호 : SM10C ~ SM25C
주요용도 : 소형축, 모터축
비고 : 불림한 채로 사용 / 인장강도 32~45[kgf/㎟]
기호 : SM30C ~ SM40C
주요용도 : 일반축, 차축
비고 : 조금 강도를 요하는 소형축 / 담금질 및 뜨임처리하여 사용 / 인장강도 52~62[kgf/㎟]
기호 : SM45C ~ SM55C
주요용도 : 일반축, 크랭크샤프트
비고 : 조질처리하여 사용 / 열처리 효과가 큼 / 인장강도 58~70[kgf/㎟]
◈ 크롬강 강재 [SCr계열] ◈
기호 : SCr415, SCr420
주요용도 : 캠샤프트, 스플라인축
기호 : SCr430, SCr435, SCr440, SCr445
주요용도 : 중형 및 대형의 일반축
1. Cr 함유량이 증가하면 인장강도, 경도, 내마모성이 증가하지만 신장 및 충격값은 감소함.
2. 구조용 합금강 중 가장 저렴
3. 탄소강보다 담금질성과 인성이 좋음
4. 자경성이 있고 열처리로 인한 경화 균열이 적어 굵은 축에 사용
5. 인장강도 75~110[kgf/㎟]
◈ 니켈크롬강 강재[SNC계열] ◈
기호 : SNC236
주요용도 : 소형축류
기호 : SNC631
주요용도 : 크랭크샤프트, 프로펠러축 등
1. 값은 비싸지만 강인하고 담금질이 쉬움
2. 인장강도 75~95[kgf/㎟]
◈ 니켈크롬몰리브덴강 강재[SNCM계열] ◈
기호 : SNCM431
주요용도 : 크랭크샤프트
기호 : SNCM625
주요용도 : 대형축류
기호 : SNCM630
주요용도 : 긴축(강도, 정도를 요하는)
1. 구조용 합금강 중 강인성과 담금질성이 가장 좋음.
2. 인장강도 85~110[kgf/㎟]
◈ 크롬몰리브덴강 강재[SCM계열] ◈
기호 : SCM415
주요용도 : 침탄담금질
기호 : SCM420
주요용도 : SCM415보다 높은 인장강도, 인성, 열처리 효과를 얻고자할 때 사용
기호 : SCM435, 440
주요용도 : 자동차 뒷차축(고주파 담금질하여 사용)
1. 인성이 높고 니켈크롬강에 가까운 성질을 가지고 있음.
2. 인장강도 85~105[kgf/㎟]
관련없는데도 불구하고 이웃이라는 이름으로 방문해주셔서 응원해주시는 분들 모두에게 진심으로 감사함을 느낍니다. 이제 머리아픈 공식은 끝났으니 제가 후배들을 위해 또는 필요하신분들을 위해 포스팅 한다는 점을 이해해 주시고 방문해주시면 감사하겠습니다. 머리아프시면 사는 얘기하며 지내요~
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