[공학나라] 기계 공학 기술정보

용접 이음의 종류

용접 이음의 종류에는 용접할 일감의 결합 위치에 따라 

맞대기 이음

겹치기 이음

모서리 이음

T 이음

끝단 이음

양면 덮개판 이음 

등이 있다.

용접의 자세 

아래보기 자세

수직 자세

수평 자세

위보기자세 

등이 있다.

용접 기호 표시법 (KS B 0052)

각종 이음은 일반적으로 제작에서 사용되는 용접부의 형상과 비슷한 기호로 표시한다. 

기어의 종류

서로 맞물려 돌아가는 1쌍의 마찰차 접촉면에 이 (tooth)를 만들어 미끄러지지 않고 연속적으로 동력을 전달하도록 한 기계요소를 기어(gear)라 한다. 기어는 축과 축 사이의 거리가 짧을 때에 큰 동력을 일정한 속도비로 정확하게 전달할 수 있기 때문에 널리 사용되고 있다.

가. 기어의 종류

기어는 두 축의 상대 위치, 기어의 모양, 크기, 이의 접촉방법, 사용재료, 가공방법 등에 의하여 여러 종류가 있다.

⑴ 두 축이 평행한 기어의 종류

① 스퍼 기어 (spur gear)：이 끝이 직선이고 축과 평행한 원통기어로, 평 기어라고도 한다

② 헬리컬 기어 (helical gear )：이 끝이 나선형으로 된 원통기어

③ 이중 헬리컬 기어 (double helical gear )：이 끝이 양쪽으로 나선형으로 된 기어를 조합한 기어로, 헤링본(herigbone) 기어라고도 한다.

④ 랙 (rack)：원통기어의 피치원의 반지름을 무한대로 한 직선기어

⑤ 안기어와 바깥기어 : 이가 원통의 내면에 만들어져 있는 기어로 평기어와 맞물리고 이가 축에 대하여 평행하며, 두 기어의 회전방향이 같고, 주로 높은 감속비를 필요로하는 곳에 사용하며, 인터널 기어 (internal gear) 라고도 한다.

⑵ 두 축이 서로 교차되는 기어의 종류

① 스퍼(직선) 베벨 기어 (spur bevel gear)：원추형의 기어로 이 끝이 직선

② 헬리컬 베벨기어 (helical bevel gear)：이 물림이 원활하게 하기위해 잇줄이 직선이면서 경사진 기어

③ 스파이럴 베벨 기어 (spiral bevel gear)：이 끝이 나선형으로 된 원추형의 기어

④ 제롤 베벨 기어 (zerol bevel gear)：스파이럴 베벨기어 중에서 이 나비의 중앙에서비틀림각이 0인 기어

⑤ 크라운 기어 (crown gear)：기어의 피치면이 평면을 이루는 기어를 말하고 스퍼기어에서 래크에 해당한다

⑥ 앵귤러 베벨 기어 (angular bevel gear)：두축이 직각이 아닌 일정한 축각을 이루는 기어

⑶ 두 축이 어긋난 경우 사용되는 기어의 종류

① 나사(스크류) 기어 (screw gear)：서로 교차하지도 않고 평행하지도 않는 두 축사이의 운동을 전달하는 기어

② 하이포이드 기어 (hypoid gear)：스파이럴 기어와 닮은 기어로, 축을 어긋나게한 기어

③ 웜 기어 (worm gear )：나사 기어의 피니언 잇수가 1~ 4개가 되면 기어는 나사모양이 된다. 이것을 웜(worm), 이것과 물리는 기어를 웜기어(worm gear )라하며, 원통웜 기어는 원통 웜과 웜 기어는 두 축이 직각을 이루는데 적용하며, 장고형 웜 기어는 원통 웜기어를 개선한 것으로 웜을 웜기어의 외주에 따라 중앙부를 가늘게 장고꼴 웜으로 한것이다. 접촉 길이가 길므로 고하중에 적합하다.

④ 헬리컬 크라운 기어 (helical crown gear) : 90。의 기준 원추각(피치면이 평면)을 가지고 잇줄이 나선인 헬리컬 크라운기어

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배관의 도시 방법

관은 원칙적으로 1줄의 실선으로 도시하고, 동일 도면 내에서는 같은 굵기의 선을 사용한다. 다만, 관의 계통, 상태, 목적을 표시하기 위하여 선의 종류(실선, 파선, 쇄선, 2줄의 평행선 등)를 바꾸어서 도시하여도 되며, 이 경우, 각각의 선의 종류의 뜻을 도면상의 보기 쉬운 위치에 명기한다. 또한, 관을 파단하여 표시하는 경우는 [그림 4- 18]과 같이 파단선으로 표시한다.

배관계의 시방 및 유체의 종류· 상태의 표시 방법

이송유체의 종류· 상태 및 배관계의 종류 등의 표시방법은 아래 보기와 같이 표시하며, 표시 항목은 원칙적으로 다음 순서에 따라 필요한 것을 글자· 글자기호를 사용하여 표시한다. 또한, 추가할 필요가 있는 표시항목은 그 뒤에 붙이며, 글자기호의 뜻은 도면상의 보기 쉬운 위치에 명기한다.

①관의 호칭지름

②유체의 종류· 상태, 배관계의 식별

③배관계의 시방(관의 종류· 두께· 배관계의 압력구분 등)

④관의 외면에 실시하는 설비· 재료

관의 도시 방법

[그림 4- 19]와 같이 표시하는 관을 선의 위쪽에 선을 따라서 도면의 밑면 또는 우변으로부터 읽을 수 있도록 기입한다. 다만, 복잡한 도면 등에서 오해를 일으킬 우려가 있을때는 [그림 4- 20]과 같이 각각 인출선을 사용하여 기입한다.

유체 흐름의 방향 표시 방법

①관내 흐름의 방향

관내 흐름의 방향은 [그림 4- 21]과 같이 관을 표시하는 선에 붙인 화살표의 방향으로 표시한다.

②배관계의 부속품· 부품· 구성품 및 기기내의 흐름의 방향

배관계의 부속품· 기기내의 흐름의 방향을 특히 표시할 필요가 있는 경우는 [그림 4- 22]와 같이 그 그림기호에 따르는 화살표로 표시한다.

관 접속상태의 표시 방법

관을 표시하는 선이 교차하고 있는 경우에는 <표 4- 10>의 표시방법에 따라 각각의 관이 접속하고 있는지, 접속하고 있지 않은지를 표시한다.

관 결합방식의 표시 방법

관의 결합방식은 <표 4- 11>의 그림기호에 따라 표시한다.

관이음의 표시 방법

①고정식 관이음쇠

엘보· 벤드 티· 크로스· 리듀서· 하프커플링은 <표 4- 12>의 그림기호에 따라 표시한다.

②가동식 관이음쇠

신축이음쇠 및 플렉시블 이음쇠는 <표 4- 13>의 그림기호에 따라 표시한다.

관 끝부분의 표시 방법

관 끝부분은 <표 4- 14>의 그림기호에 따라 표시한다.

밸브 및 콕 몸체의 표시 방법

밸브 및 콕의 몸체는 <표 4- 15>의 그림기호를 사용하여 표시한다.

밸브 및 콕 조작부의 표시 방법

밸브 개폐조작부의 동력조작· 수동조작의 구별을 명시할 필요가 있는 경우에는 <표4- 16>의 그림기호에 따라 표시한다.

계기의 표시 방법

계기를 표시하는 경우에는 [그림 4- 23]과 같이 관을 표시하는 선에서 분기시킨 가는 선의 끝에 원을 그려서 계기의 측정하는 변동량 및 기능 등을 표시하는 글자기호를 표시한다.

지지장치의 표시 방법

지지장치를 표시하는 경우에는 [그림 4- 24]의 그림기호에 따라 표시한다.

투영에 의한 배관 등의 표시 방법

①관의 입체적 표시 방법

1방향에서 본 투영도로 배관계의 상태를 표시하는 방법은 <표 4- 17> 및 <표4- 18>에 따른다.

②밸브· 플랜지· 배관부속품 등의 입체적 표시 방법

밸브· 플랜지· 배관부속품 등의 등각도 표시 방법은 [그림 4- 25, 4- 26]의 보기에 따른다.

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볼트의 종류

⑴ 머리의 모양과 용도에 따른 분류

볼트는 머리의 모양과 용도에 따라 그 종류가 매우 다양하지만, 일반적으로 많이 사용되는 것은 다음과 같은 것들이 있다.

① 6각 볼트：일반적으로 널리 쓰이는 대표적인 볼트

② 6각 구멍붙이 볼트：둥근 머리에 6각 홈을 파 놓은 것으로 볼트의 머리가 밖으로 나오지 않아야 하는 곳에 사용

③ 나비 볼트：손으로 쉽게 돌릴 수 있도록 한 볼트

④ 기초 볼트 : 나사부 반대쪽은 구부린 모양으로 콘크리트에 고정하고, 나사부분은 일정한 높이로 밖으로 돌출시켜 너트를 걸어서 각종 기계류 및 기계 구조물 등을 설치 고정하는데 주로 사용.

⑤ 접시머리 볼트：볼트의 머리가 밖으로 나오지 않아야하는 곳에 사용. 홈붙이 접시머리 볼트, 키 붙이 접시머리 볼트 등이 있다.

⑥ 아이 볼트：나사의 머리부를 고리 모양으로 만들어 체인 또는 훅 등을 걸 때에 사용

⑵ 고정하는 방법에 따른 분류

① 관통 볼트 (through bolt)：결합하고자 하는 두 물체에 구멍을 뚫고 여기에 볼트를 관통시킨 다음, 반대쪽에서 너트로 죈다.

② 탭 볼트 (tap bolt)：물체의 한쪽에 암나사를 깎은 다음 나사박기를 하여 죄며, 너트는 사용하지 않는다. 결합하려고 하는 부분이 너무 두꺼워 관통 구멍을 뚫을 수 없을 경우에 사용.

③ 스터드 볼트 (stud bolt)：양 끝에 나사를 깎은 머리 없는 볼트로서, 한 끝은 본체에 박고, 다른 끝에는 너트를 끼워 죈다.

너트의 종류

일반적으로 겉모양이 6각인 6각 너트가 널리 사용된다.

⑴ 6각 너트 (hexagon nut)

6각 모양으로 되어 있으며, 가장 널리 사용되는 너트이다.

6각 너트에는 너트의 호칭높이가 호칭지름에 대하여 0. 8배 이상인 너트(일반 6각 너트)와 0.8배 이하인 너트(6각낮은 너트)가 있다.

⑵ 4각 너트(square nut)

4각 모양으로 되어 있으며, 주로 목재 결합에 많이 사용되고 기계류의 결합에도 사용.

⑶ 둥근 너트(circular nut)

회전체의 균형을 좋게 하거나 너트를 외부에 돌출 시키지 않으려고 할 때 주로 사용. 

너트를 죄는 데는 특수한 스패너가 필요.

⑷ 플랜지붙이 6각 너트(hexagon nuts with flange)

너트의 밑면에 넓은 원형 플랜지가 붙어있는 너트

볼트 구멍이 큰 경우 또는 접촉하는 물체와의 접촉면적을 크게 함으로써 접촉 압력을 작게 하려고할 때 주로 사용

너트 하나로 와셔의 역할을 겸한 너트.

⑸ 6각 캡 너트(hexagon cap nuts)

너트의 한쪽이 관통되지 않도록 만든 것

나사면을 따라 증기나 기름 등이 누출되는 것을 방지하는 부위 또는 외부로부터 먼지 등의 오염물 침입을 막는데 주로 사용.

⑹ 스프링 판 너트(spring plate nut) 혹은 스피드 너트 (speed nut)

스프링 판을 굽혀서 만듬

나사 박음을 하지 않고 간단하게 끼울 수 있기 때문에 사용이 간단

와셔(washer)

- 볼트 결합부의 구멍이 크거나 

- 너트의 자리 면이 고르지 못할 때

- 자리면의 재료가 너무 연하여 볼트의 체결 압력에 견딜 수 없거나

- 너트의 풀림을 방지할 때 사용한다. 

특히 갈퀴붙이 와셔 또는 혀붙이 와셔는 물체를 고정시키는 역할을 하며, 스프링 와셔와 접시 스프링 와셔는 진동에 의한 풀림을 줄이는 역할을 한다.

라. 특수 나사류

⑴ 홈붙이 스크루(slotted head screw)

볼트의 바깥지름이 1∼ 9㎜인 홈붙이 스크루로서 볼트의 머리부에는 드라이버로 돌릴수 있도록 홈이 파져 있다. 홈의 모양은 - 자형과 +자형이 있다. 나사머리의 외부 돌출여부 및 볼트 머리 자리의 모양 등에 따라 여러 종류의 머리모양이 있다. 드라이버를 사용하여 조이므로 볼트에 비하여 조임력이 작다.

⑵ 목재용 홈붙이 스크루(slotted head wood screws)

끝부분이 원추형으로 가늘게 되어 있으며, 피치가 크고 나사산은 삼각나사로 목재와 같은 연한 재료에 나사 박음 할 때 사용한다.

⑶ 멈춤 나사(set screw)

나사를 밀어 박음으로써 나사 끝에 발생하는 마찰저항으로 두 물체 사이에 회전이나 미끄럼이 생기지 않도록 사용하는 나사로 키(key)의 대용 역할을 한다. 회전체의 보스부분을 축에 고정시키는데 많이 사용한다.  홈붙이, 6각 구멍 붙이, 4각머리붙이 등으로 구분하며, 또 나사 끝의 모양에 따라 둥근 끝, 납작 끝, 막대 끝, 뾰족 끝, 오목 끝 등으로 구분한다.

⑷ 드릴링 스크루(self drilling tapping screws)

나사의 표면은 침탄 경화법으로 경화시켰으며, 나사의 끝부분에 테이퍼를 준다. 나사가 들어갈 자리에 구멍을 뚫고 드릴링 스크루를 돌리면 나사산이 만들어진다. 주로 박판을 고정하는데 사용하거나 전기 기구 조립 등에 많이 사용한다.

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나사의 표시방법

나사의 표시 방법

감김 방향, 줄의 수, 호칭 - 등급

나사의 호칭, 나사의 등급, 나사산의 감김 방향 및 줄 수의 표시방법

(1) 나사의 호칭

나사의 호칭은 나사의 종류를 표시하는 기호, 나사의 지름을 표시하는 숫자 및 피치 또는 25.4mm에 대한 나사의 수 (이하 산의 수)를 사용하여 다음과 같이 구성한다. 또한 <표 3- 1>에 나사의 종류를 표시하는 기호 및 나사의 호칭 표시 방법의 보기를 표시한다.

① 피치를 mm로 표시하는 나사의 경우

×단, 미터 보통나사 및 미니추어 나사와 같이 동일한 지름에 대하여 피치가 하나만 규정되어 있는 나사에서는 원칙적으로 피치를 생략한다.

② 피치를 산수로 표시하는 나사(유니파이 나사를 제외)의 경우

단, 관용나사와 같이 동일한 지름에 대하여 산의 수가 단 하나만 규정되어 있는 나사에서는 원칙으로 산의 수를 생략한다. 또 혼동될 우려가 없을 때는“ 산”대신에 하이픈“ - ”을 사용할 수 있다.

③ 유니파이 나사의 경우

(2) 나사의 등급 표시법

나사의 등급은 나사의 정도를 표시하는 것으로, 나사의 등급을 표시하는 숫자와 문자의 조합 또는 문자로서 다음과 같이 표시한다. 그러나 나사의 등급은 필요가 없을 경우에는 생략하여도 좋다.

(3) 나사산의 감김 방향

나사산의 감김 방향은 왼 나사의 경우에는“ 왼”의 글자로 표시하고, 오른 나사의 경우에는 표시하지 않는다. 또한“ 왼”대신에“ L”을 사용할 수 있다.

(4) 나사산의 줄의 수

나사산의 줄의 수는 여러줄 나사의 경우에는“ 2줄”“ 3줄”등과 같이 표시하고, 한 줄나사의 경우에는 표시하지 않는다. 또한“ 줄”대신에“ N”을 사용할 수 있다.

(5) 나사의 표시방법의 보기

위의 (1)∼ (2)의 규정을 기초로 하여 나사 표시 방법의 보기를 다음에 표시한다. 또한 나사의 호칭이 다른 암나사와 수나사의 조합을 표시하는 경우에는 다음 순서로 나사의 호칭(등급이 있는 경우에는 이것을 부기한다. )을 병행, 그 사이에는“ / ”를 넣어서 표시한다.

(6) 나사의 기입 방법 예

① 왼 2줄 M50×2-6H 또는 L2줄 M50×2-6H : 왼2줄, 미터 가는나사 (M50×2), 암나사의 등급 6 (공차의 위치 H)

② M20×L3-P1.5-6H-N : 미터 나사(M20), 리드 3mm, 피치 1. 5mm, 암나사 공차등급 6H 나사의 끼워 맞춤 길이(보통, N)

③ 왼 M10 6H/ 6g : 왼 한 줄 미터 보통나사(M10) 나사의 등급 6H(암나사)와 6g(수나사)의 조합

④ No4- 40UNC- 2A : 왼 한 줄 유니파이 보통나사(No4- 40UNC), 나사의 등급 2A(암나사)

⑤ G½ - A : 관용 평행 수나사(G½ ) 나사의 등급 A급(수나사)

⑥ Rp½ R½ : 관용 평행 암나사(Rp½ )와 관용 테이퍼 수나사(R½ )의 조합

⑦미터 사다리꼴 나사

1줄 나사 [보기 : Tr 40× 7- 7H] : 호칭지름 40mm, 피치7mm, 암나사의 등급 7H

여러줄 나사 [보기 : Tr 40× 14(P7)- 7e ] : 호칭지름 40mm, 리드 14mm,피치7mm, 수나사의 등급 7e

왼나사 표시 보기 : Tr 40× 7LH, Tr 4 0× 7LH- 7H, Tr 4 0× 14(P7)LH ,Tr 40× 14(P7)LH- 7e

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