기계설계 레포트 (32장~34장)

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트로서 구성된 핀 링크가 접속해 있다. 이것을 적당한 길이로 하여 양 끝을 오프셋 링크 또는 이음링크로써 접속시켜서 환 모양으로 하여 사용한다. 부시의 구멍에 핀을 관통시키므로 축부시와 핀은 축과 베어링의 관계와 같다. 체인의 휨은 핀과 부시 사이의 회전으로 얻어지고, 전동하중은 핀, 부시 사이의 면압으로써 전달된다. 롤러는 부시의 바깥쪽에서 회전한다.
33.4.2 체인의 기본설계
[1] 체인의 길이
체인의 길이는 링크의 남은 수가 허용되지 않으므로, 한 쌍의 스프로킷 휠에 필요한 체인의 길이는 링크의 수에 피치p를 곱해서 얻어진다. 또 전 길이는 되도록 피치의 짝수배로 하는 것이 좋으며, 홀수배로 하면 오프셋 링크 14O를 사용하여야 되는 것이다.
체인링크의 수: =
여기서 : 소 ,대 스프로킷 휠의 잇수, p : 체인의 피치, C : 축간 거리
체인의 길이 :
[2] 속도
여기서 D : 스프로킷 휠의 피치원의 지름[cm], : 체인의 피치
N : 스프로킷 휠의 회전수[rpm], Z : 스프로킷 휠의 잇수
[3] 속도의 변동률
체인의 속도 는 체인의 피치를, 스프로킷 휠의 회전수를N, 잇수를 Z라 하면, 스프로킷 휠의 1회전마다 Z개의 링크가 송출되므로
스프로킷 휠의 각속도를 라 하면,
속도의 변동률을 라 하면
여기서 이므로
[4] 체인의 전동마력 또
33.4.3 스프로킷 휠
[1] 스프로킷 휠의 치형
단열 스프로킷 휠이 가장 널리 사용되나, 대동력의 전달에는 다열 스프로킷 휠이 사용된다.
33.4.4 사일런트 체인
[1] 사일런트 체인의 개요
(1) 사일런트 체인의 특성
롤러체인은 사용함에 따라 늘음이 생기므로 물림상태가 나쁘게 되기 마련이고, 또 소음이 발생한다. 사일런트 체인은 이 결점을 없애고, 롤러체인으로서는 전동할 수 없는 고속운전 또는 정숙하고 원활한 운전이 필요할 때 사용된다.
(2) 안내링크
체인이 가로에 미끄러져 스프로킷 휠에서 벗겨지는 것을 방지하기 위하여 안내링크를 설치한다. 체인이 안내체크를 중앙에 집어넣은 것을 센터가이드형체인 이라 부르고 안내링크가 체인의 양쪽에 달려있는 것을 사이드가이드형 링크라 부른다. 가이드링크 플레이트가 없는 것을 논가이드형이라 하며, 이 때는 스프로킷 휠의 치부 양쪽에 플랜지를 설치하여 가로 미끄럼 이동을 방지한다.
(3) 사일런트 체인의 면각
34장 브레이크 및 래칫 휘일
34.1 마찰 브레이크(friction brake)
기계의 회전을 정지시킬 때 또는 감속시킬 때 사용되는 브레이크의 대부분은 마찰 브레이크이다. 이는 마찰 브레이크 판을 압축시켜 그 마찰에 의하여 제동되는 것이다.
34.2 블록 브레이크
블록 브레이크는 브레이크륜의 원주 상에 1개 또는 2개의 브레이크 봉으로 압축시켜서 마찰에 의하여 운동에너지를 흡수하는 것이다.
34.2.1 단식 블록 브레이크
[1] 평블록 브레이크
: 브레이크 토크 , D = 2R : 브레이크륜의 지름 , : 브레이크의 회전력(마찰력)
: 브레이크 축과 브레이크 블록과의 사이압력 , : 브레이크봉의 끝에 가하는 힘 ,
: 브레이크 축과 브레이크 블록과의 마찰계수라 하면 토크 는
[2] 브이(V) 블록 브레이크
브레이크 레버에 가하는 작은 힘Q로 큰 제동력을 얻기 위해, 앞서의 평블록보다 쐐기작용을 할 수 있는 V블록을 사용한다.
홈의 각이 인 V홈에 쐐기형 블록을 힘 Q로 브레이크 드럼에 밀어붙이고, 경사면에 수직한 힘을 , 마찰 계수를 라고 하면
쐐기형 블록을 미는 힘Q는
블록 경사면에 수직한 힘
은
마찰력으로 인한 브레이크 제동력는
34.2.2 복식 블록 브레이크(double block brake)
제2형식의 블록 2개를 대칭으로 배치하여 양쪽에서 브레이크 드럼을 밀어 붙여서 제동력이 균형을 이루게 하여, 축과 베어링에 굽힘 모멘트와 하중이 작용하지 않도록 한 것을 복식 블록 브레이크라 한다.
브레이크 제동력 이므로
34.3 밴드 브레이크(band brake)
밴드 브레이크는 브레이크 축에 강대를 감아 붙인 밴드에 장력을 주어서 밴드와 브레이크 축과의 사이에 압력이 생기게 하여, 이 때 생기는 마찰력에 의하여 브레이크 작용을 하도록 한 것이다.
34.4 축압 브레이크
브레이크축의 방향에 압력이 작용하여 발생하는 마찰력으로 제동하는 브레이크로서 압력분포상태, 구조 등이 축향 클러치와 유사하다.
(1) 원판 브레이크
원판 브레이크는 브레이크 원판으로 이루어진 축압 브레이크로서 단판 브레이크이다.
여기서 Q : 축방향 하중[kgf] , : 원판의 평균지름[mm] ,
: 평균지름에서의 제동 마찰력[kgf]
제동토크는
원판을 여러 장 배열하여 축방향으로 밀어붙일 때 원판과 원판이 밀착하여 압력을 받아 발생하는 마찰력에 의해 제동 작용을 하는 원판 브레이크로 다 판 브레이크라 한다. 마찰면의 수를 Z라 하면 제동마찰력은 다음과 같다.
(2) 원추브레이크
원추 브레이크는 마찰 면을 원추로 하여 원추면의 제동 마찰력을 이용한다.
여기서 T : 제동토크 , F = 브레이크 레버 조작력
Q : 축방향 하중 , : 원추면에 수직한 힘 , : 원추각
: 원추 접촉면의 평균지름 a, b : 브레이크 레버의 치수
제동 마찰력
축방향 하중
원추 접촉면의 폭을 b라 하면 원추면에 작용하는 브레이크의 압력 P는 다음과 같다.
43.5 내확장 브레이크
2개의 브레이크편이 브레이크륜의 내측에 있어서 그것들의 바깥쪽에 퍼져서 브레이크륜에 접촉하여 브레이크 작용이 생기게 된다. 브레이크 편을 열리게 하기 위해서는 캠을 사용하거나, 또는 유압장치를 사용한다. 이 형식의 브레이크는 자동차용으로 많이 사용되고 있다.
43.6 브레이크 용량
: 브레이크 편을 브레이크륜에 압착하는 힘 , : 브레이크륜 원주 속도
: 제동마력 , A : 마찰면적 , : 제동압력 이라고 하면
마찰면의 단위면적당에 대해서 브레이크 용량 는
34.7 마찰재료
브레이크에 사용되는 마찰재료는 브레이크륜과의 조합에 있어서, 마찰계수가 크고 마모가 적으며, 발열에 의해 고온에서 견디며 열전도도가 좋은 것이 바람직하다.
마모를 적게 하기 위하여 재질에 따라 허용 브레이크 압력 의 값은 제한을 받는다.

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