Mechanical Engineering/기계요소설계

[축이음] 1. 커플링

jstar0525 2021. 6. 20. 22:34
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이번 시간에는 축이음 중 커플링에 대해서 알아보겠습니다.

 

 

 

 

0. 축이음 개요


(1) 용어

  • 축이음 (shaft joint) : 원동축과 종동축을 연결하여 동력을 전달시키는 기계요소
  • 커플링 (coupling) : 운전 중 결합을 끊을 수 없는 영구축이음
  • 클러치 (clutch) : 필요에 따라서 운전 중 결합을 풀거나 연결할 수 있는 가동축(착탈축) 이음

 

(2) 종류

 

축이음 종류

 

 

 

1. 원통 커플링


  • 2개의 축을 분할된 반원통으로 감싸고,
    연강제의 링 등에 의해 분할된 원동을 죄어 그 조임력에 의한 마찰력으로 동력을 전달
  • 축지름이 작고 하중이 작은 경우 사용

 

원통커플링

 

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클램프 커플링(Clamp coupling)

정식 명칭은 분할원통커플링(split muff cloupling)이다. 두 축을 주철 또는 주강제 분할 원통에 넣고 볼트...

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(1) 접촉 면압력 q

 

접촉 면압력

 

(2) 마찰력 (접선력) F

 

마찰력

 

(3) 전달토크 T

 

전달토크

 

 

 

 

 

2. 클램프 커플링 (분할원통 커플링)


  • 2개로 분할된 반원통형의 클램프를 볼트로 죄어 그 조임력에 의한 마찰력으로 동력을 전달

 

클램프 커플링

 

 

(1) 마찰력 (접선력) F

 

마찰력

 

(2) 전달 토크 T

 

전달 토크

 

* Q : 볼트 1개에 작용하는 힘

 

 

(3) 축을 졸라매는 힘 W

 

축을 졸라매는 힘

 

(4) 1개의 볼트에 작용하는 힘 Q

 

1개의 볼트에 작용하는 힘

 

 

 

 

3. 플랜지 커플링 (Flange coupling)


  • 2개 축의 끝에 플랜지를 키와 함께 억지끼워맞춤을 하고 플랜지를 리머볼트로 체결하는 커플링
  • 가장 일반적으로 사용
  • 지름이 크거나 고속회전하는 축에 사용

 

플랜지 커플링

 

(1) 마찰과 볼트 전단을 고려한 설계

 

마찰과 볼트 전단을 고려한 설계

 

 

(2) 볼트의 전단 위주의 설계

 

볼트 전단 위주의 설계

 

(3) 마찰 위주의 설계

 

마찰 위주의 설계

 

(4) 플랜지의 전단 위주의 설계

 

플랜지의 전단 위주의 설계

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