개념 한 쪽
기계가공조립기능사 전달용 기계요소(축, 기어,베어링, 벨트, 체인 등) — 기어 치수·속도비·가공기계 특성
전달용 기계요소는 축과 기어, 베어링, 벨트, 체인 등 동력을 전달하고 기계 구동을 가능하게 하는 부품들을 통칭한다. 이들 요소는 치수 계산·재료 표기·가공장비의 특성을 이해해야 정확하게 선택하고 가공할 수 있다. 본 개념은 기어의 치수 계산, 속도비의 정의, 재료 기호와 가공기계의 기본 특징을 중심으로 정리한다.
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뜻
기어의 기본 치수는 모듈(M)과 잇수(Z)에 의해 결정된다는 점을 이해해야 한다. 피치지름은 M×Z로 계산하고, 표준 기어의 바깥지름은 피치지름에 이빨 높이 2M을 더한 M(Z+2)로 구한다. 이러한 치수 관계를 통해 기어의 외형을 산정한다.
기어의 속도비(i)는 원동차의 회전수 또는 속도를 종동차의 회전수 또는 속도로 나눈 값으로 정의한다. 잇수 관계와의 대응에서 속도비는 원동차 잇수/종동차 잇수의 비로 나타내며, 예로 잇수 28과 84의 쌍은 28/84로 약분하여 1/3의 속도비를 가진다.
재료 표기에서는 KS 기호를 기준으로 해석해야 한다. 예를 들어 SM 표기는 기계구조용 탄소강재를 의미하며, 뒤의 숫자는 탄소함유량의 백분율을 곱한 수치를 나타낸다. SM35C의 '35'는 탄소함유량 약 0.35%를 뜻한다.
가공기계와 공구의 특징을 구별해야 한다. 예컨대 센터리스 연삭기에서 통과 이송의 속도는 V = π D n sinα로 계산하고, 지그 그라인더는 숫돌축의 유성운동과 미크론 단위의 정밀 이동을 특징으로 한다. 칩 브레이커는 절삭 중 발생하는 긴 연속 칩을 끊어 작업 안전과 칩 배출을 돕는 장치이다.
예제
1) 기어 바깥지름 계산 예시: 모듈 M, 잇수 Z가 주어지면 바깥지름은 M(Z+2)로 구한다. 예를 들어 M=2mm, Z=20이면 바깥지름은 2×(20+2)=44mm가 된다.
2) 절삭속도에서 회전수 계산 예시: 절삭속도 v=15.7m/min, 공작물 지름 D=200mm일 때 공식 v = π D N /1000에 대입하면 N = 25rpm이 된다. 센터리스 통과 이송 속도의 계산 예시도 V=π D n sinα 공식을 사용하여 단위를 맞춰 m/min으로 환산한다(예: D=400mm, n=30rpm, α=4° → 약 2.63m/min).
자주 묻는 물음
- 기어의 바깥지름은 어떻게 구하나?
- 피치지름 D=MZ에 이빨 위아래의 높이 각 M을 합한 2M을 더해 바깥지름 D0=MZ+2M, 즉 M(Z+2)로 구한다.
- 속도비는 어떤 식으로 정의하나?
- 속도비 i는 원동차 속도나 회전수를 종동차 속도나 회전수로 나눈 값이며, 잇수 관계로는 원동차 잇수/종동차 잇수로 계산한다.
- SM35C 같은 재료 표기에서 숫자와 기호는 무엇을 뜻하나?
- SM은 기계구조용 탄소강재를 뜻하고, 숫자 35는 탄소함유량 약 0.35%를 나타내며 C는 탄소강을 의미한다.
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