일반기계기사 실기 - 기계설계 나사 공식 개념 정리

일반기계기사 실기 - 기계재료 나사 공식 개념 정리

사각나사 삼각/사다리꼴나사, 나사잭, 볼트너트

 

*11년도부터 19년도까지 풀고 직접 정리했습니다.*

 

*공식정리입니다. 자세한 설명이 있는 글이 아닙니다.*

사각나사 기본

1. 지름

ks규격집에 있는 미터 보통나사입니다.

대충 참고로만 보시고

그림 그려본건데 이거도 대충 보세요

유효지름d2 은 골지름d1과 호칭(바깥)지름d의 중간값, 평균값입니다.

피치로 적은 이유는 나사산 높이보다 피치가 더 많이 나오기 때문입니다.

 

*피치는 이런 개념입니다.

 

2. 각도

이거도 대충 그려봤습니다. 별로 중요하진 않습니다.

리드각에 있는 p는 피치입니다. 

 

 

나사잭

얘가 제일 중요합니다.

문제는 거의 다 나사잭에서 나옵니다.

사각나사 사다리꼴나사 볼트너트 다 나사잭에서 출발합니다.

얘는 좀 잘 그렸습니다. (제 기준으로요)

기계 하나에 볼트너트 나사 역학 다들어있습니다.

 

 

 

1. 비틀림모멘트 

T1 (12년1회 13년1회....19년1회)

T2 (11년2회 12년2회 14년1회 17년1회)

d2유효지름을 사용합니다.

T1은 문제에 기본적인 유효지름, 피치 등등만 주어졌을 때

T2는 문제에 '자리면 마찰계수, 자리면 마찰 평균직경' 이라는 단어가 나올 때 사용합니다.

(리드각 마찰각 공식은, 저거 쓰면 각도 공식을 한번 더 사용해야 해서 답 오차가 좀 커집니다.)

 

 

T=Fl (12년1회 15년2회 16년1회 18년1회 19년1회)

손잡이부분 공식입니다.

위에서 T1+T2=T를 구한 후 F를 구하는 문제가 나옵니다.

 

 

2. 굽힘모멘트 (12년1회)

 

손잡이 부분 직경 구할 때 나옵니다.

한번만 나왔지만 문제은행이므로 또 나올 수 있습니다.

 

 

3. 동력 (11년2회 12년2회 14년1회 18년1회)

속도는 m/min으로 나오기 때문에 60으로 나눠줍니다.

또 문제에 102*9.8로 나눠주는 것도 있던데, 단위변환입니다. 해도 안해도 숫자는 비슷하게 나옵니다.

 

 

4. 효율 (11년2회 12년2회 14년1회 15년4회 17년1회 18년4회)

두 가지가 있습니다.

역학 수치가 나오면 첫 번째 공식, 각도가 나오면 두 번째 공식을 사용하면 됩니다.

+나사의 자립조건(18년4회)

삼각/사다리꼴 나사 왜 여기다 적었나면 마찰계수만 바꿔주면 되기 때문입니다. 상당마찰계수 마찰계수를 사용하는 부분, 마찰각을 넣는 부분에 얘를 사용하면 됩니다. 그리고 사다리꼴 나사의 각도는 30도입니다. (ks규격이 그렇습니다.)

 

 

 

 

5. 볼트너트

볼트너트가 나오면 응력을 물어봅니다.

볼트너트의 응력은 d1골지름을 사용합니다

 

 

ㄱ. 인장응력 (13년1회 13년2회 14년4회 17년4회)

 

ㄴ. 전단응력 (13년1회 14년4회)

 

ㄷ. 최대인장응력 (14년2회 14년4회)

 

ㄹ. 최대전단응력 (13년1회 17년2회)

허용전단응력과 헷갈리면 안됩니다.

 

네 뭐 재료역학에서 나왔던 부분입니다.

응력들 구해서 최대전단응력 구하고 안전률 구하는 문제가 나옵니다.

+안전률

혹시몰라서 적었습니다.

 

 

ㅁ. 너트 높이 (14년4회 16년1회 16년2회)

p는 당연히 피치입니다.

h도 당연히 나사산의 높이입니다.

q는 허용접촉면압력입니다. 문제에서 주어집니다.

 

 

ㅂ. 내압이 작용하는 실린더커버

a. 실린더 커버 체결력

 

b. 볼트 작용하중

어쩌다 가끔 나오는데

그냥 내압=볼트응력 이라고 생각하시면 됩니다.

 

 

ㅅ. 볼트에 작용하는 힘 (13년4회 19년2회)

개스킷 그려봤습니다.

이게 원리를 증명하려면 그래프그리고 그래야하는데

공식정리이므로 공식만 적겠습니다.