[기계설계]CAM,전동장치,브레이크및 래칫휘일 1

목차

캠, 감아걸기 전동장치, 브레이크 및 래칫휘일에 대하여...

본문내용

인은 그림 9-23과 같이 2개의 롤러 링크판에 롤러를 끼운 2개의 부시로 고정한 롤러 링크와, 2개의 핀 링크판에 2개의 핀으로 고정한 핀 링크를 교대로 연속하여 연결한 것이다.
링크의 수가 홀수일 때는 1개의 옵셋 링크를 사용하며 연결한다.
스프로킷은 동 또는 강으로 제작하며 잇수가 많을 경우에는 주철제가 사용된다.
체인은 인접한 핀의 중심사이의 거리를 피치라하며, 체인이 스프로킷 휠에 감겨있을 때 핀의 중심을 지나는 원을 피치 윈이라 한다.
스프로킷齒의 폭 b는 롤러링크의 안쪽폭을 W라 할 때
1렬 : 2-3열 :
4-5열 : 6열 이상 :
로 한다. 그림 9-24에서 체인이 감겨 졌을 때의 굴곡각 α는 스프로킷 잇수가 z일 때 이고, 잇수가 17개 이하로 되면 α가 커지므로 원활한 운전을 할 수없다.
따라서 잇수는 17개 이상으로 하는 것이 바람직하며, 되도록 홀수개로 하여 이(齒)의 마모를 균일하게 하는 것이 좋다.
[2] 사이런트 체인 (silent chain)
사이런트 체인은 여러개의 링크판을 겹쳐서 핀으로 연결한 것으로 그림 9-25와 같다. 사이런트 체인은 이(齒)와의 접촉면적이 크므로 운전이 원활하고 소음도 거의 없다. 전달동력을 고려하여 링크판을 가로로 나란히 놓고 적당한 폭으로 결정하며, 체인이 벗겨지는 것을 방지하기 위하여 양 바깥쪽 또는 중앙에 안내링크판을 끼운다. 사이런트 체인의 링크의 수는 짝수 개이어야 한다.
링크의 양 끝의 경사면이 맺는 가을 면각이라 하며, 52°, 60°, 70°, 80°등 4종류가 있고 피치가 클수록 α가 작은 것을 사용한다.
● 33章브레이크 및 래칫휘일
◎ 내부 확산 브레이크(Internal expansion brake)
-복식블록 브레이크의 변형된 형식, 2개의 긴 브레이크 블록을 브레이크 드럼 안쪽에서 바깥쪽으로 확장시켜 밀어붙이는 접촉 마찰력으로 제동을 하게 된다.마찰면이 안쪽에 있어 먼지와 기름 등이 마찰면에 부착되지 않고 마찰열을 브레이크 드럼의 바깥면을 통해 발산 시키는 편리함이 있다. 내부 브레이크 블록을 확장시켜 밀어붙이는 데는 캠을 사용하거나 유압장치를 이용한다. 자동차용으로는 유압장치를 이용한 내부 확장식 브레이크가 많이 사용된다.
: 브레이크 블록을 밀어서 벌리는 힘(kgf)
: 마찰면에 작용하는 수직력(kgf)
a,b,c: 브레이크 블록의 치수(mm)
제동력 f는
마찰로 인한 브레이크 제동력 f는
수직력
-------①
브레이크를 미는 힘 F는
이므로
------②
식 ①과 ②를 연립해서 수직력 Q1,Q2값을 구하고 F값을 구한다.
◎ 내측 래칫 휠
래칫휘일이 안쪽에 이를 갖고 있어 소형으로 큰 장소를 필요로 하지 않는다. 일반적으로 잇수 z=16~30, 이 높이 h=15~30mm로 하며 내측 래칫휘일에서 이뿌리 치수 e=P로 계산하면
를 P에 관해 정리하면
◎ 외측 래칫 휠
- 래칫휘일(Rachet wheel)과 포올(powl)로 구성되며 간헐적인 회전운동을 주려고 할 때 또는 역전 방지 기구로서 널리 사용되나 브레이크의 일부로도 사용된다.
휘일의 바깥쪽에 이를 가진 것을 외측 래칫휘일이라 한다.포올은 래칫휘일이 한쪽 방향으로만 회전하도록 한다.
F:포올에 걸리는 힘(kgf)
T:래칫휘일에 걸리는 토크(kgfmm)
z:래칫휘일의 잇수
P:래칫휘 일의 이의 피치(mm)
h:이의 높이(mm)
D:래칫휘일의 외접원 지름(mm)
b:래칫휘일의 폭(mm)
q:이에 걸리는 면압(kgf/mm2)
--------①
여기서
q = 0.1~1 kgf/mm2
------주철
q = 1.5~3 kgf/mm2-------주강,단강
굽힘 모멘트에 대한 이 뿌리의 강도를 계산하면
M:이 뿌리의 굽힘 모멘트 e:이 뿌리의 치수(mm)
σa:허용 굽힘 응력 c:이끝 치수(mm)
보통 h=0.35P,e=0.5P,c=0.25P
-------②
식 ①을 사용해서
------③
식 ②,③에 를 이용
윗식에서 x를 이나비 계수라 하며 주철일 경우 0.5~1, 주강이나 단강의 경우 0.3~0.5 정도를 취한다.
허용 굽힘 응력은 주철에서는 2~3 kgf/mm2 , 주강이나 단강에서는 4~6kgf/mm2 으로한다. 래칫휘일의 지름이 클 경우 증가하면 이빨의 충격력이 증가하므로 이수는 8~16개 정도로 한다.
◎ 단식 블록 브레이크 (Single block brake)
- 구조는 간단하나 브레이크 드럼 축에 굽힘 모멘트가 작용하고 베어링 하중이 증가하여 큰 회전력을 제동시키는데 부적합하다. 하나의 블록을 사용하여 일반적으로 브레이크 드럼 (제 동 축의 지름이 50㎜ 이하에 주로 사용하며 작용선 위치에 따라 제 1형식(내작용선형 c>0, 제2형식 (중작용선형 c=0),제3형식 외작용선형 c<0)으로 분류되며 브레이크 드럼의 회전은 우회전과 좌회전을 할 수 있고 브레이크 레버의 치수 a/b 는 3~6으로 10을 넘지 않는다. 사람의 힘으로 조작하는 경우는 10~15kgf으로 20kgf을 초과하지 않도록한다. 브레이크 블록과 드럼사이 틈새는 2~3mm 정도로 한다.
T: 제동토크(kgf·mm)
D: 브레이크 드럼의 지름 (mm) = 2R
f :브레이크 제동력(kgf)
Q:브레이크 드럼과 브레이크 블록사이의 접촉력(kgf)
F:브레이크 레버에 작용하는 조작력(kgf)
μ:브레이크 드럼과 브레이크 블록사이의 마찰계수
a,b,c:브레이크 레버의 치수(mm)
라고 하면 브레이크 드럼을 멈추기 위한 제동토크는
제 1 형식인 경우 c>0에서 우회전일 때 A점에 관한 모멘트의 합은 0 이므로 브레이크 드럼이 마찰력 f=μQ에 저항하여 회전하는 힘 f에 의한 모멘트 f*c를 고려하면
에서
좌회전일 때
에서
제2형식의 경우 c=0이므로 드럼의 회전방향에 관계없이 브레이크 제동효과는 일정하다.즉, A점에 관한 모멘트의 합은
제 3 형식인 c<0이므로
우회전일 때
좌회전일 때
b-μc≤0일 때 즉,c가b에 비해 상당히 커지면 F≤0이 되어 브레이크 레버에 힘을 가하지 않아도 자동정지 (Self locking of brake)가 된다.
브레이크 드럼과 블록 사이의 브레이크 압력 P는
접촉중심각 β에 의한 블록길이
블록나비 d 는
이다.

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