기계설계 1판 솔루션 연습문제 풀이 (정남용 , 삼성북스)

2장에서 연습문제 발췌 부분입니다.
소유하고 계신 책과 비슷한지 확인 후 결정하시길 바랍니다..^^
[2-1] 다음과 같이 표시된 나사의 의미를 설명하시오

(1)

M12
가장 많이 사용되는 미터 보통나사로 바깥지름이 12㎜이다

(2)

M20x2.5
볼트 풀림 방지용이 미터 가는나사로 보통 나사보다 피치가 작다. 바깥지름이 20㎜이고 피치가 2.5㎜이다.

(3)

3/4 - UNC
유니파이 보통나사로 호칭번호가 3/4이며 25.4㎜에 대한 나사산수가 10개이다.

(4)

No. 10 -32 UNF
유니파이 가는나사로 호칭번호가 10이며 25.4㎜에 대한 사사산수가 32개이다.
[2-2] 삼각나사의 자립상태와 사각나사의 자립상태를 비교하시오
사각나사의 자립상태
(a) , 이면 이므로 나사는 저절로 풀어진다.
(b) , 이면 이므로 임의의 위치에서 정지한다.
(c) , 이면 이므로 나사가 저절로 풀리지 않고 체결되므로, 나사를 푸는데 힘을 가해야 하는 것을 자립상태(self-sustenance)라 한다. (=나사를 푸는데 필요한 회전력(), =마찰각, =리드각)

삼각나사의 자립상태
삼각나사의 마찰각 (는 나사산의 각도)와 를 사각나사의 자립상태에 대입하면 삼각나사의 자립상태의 값이 된다.
[2-3] 나사의 풀림방지 대책을 설명하시오

① 스프링 와셔 또는 고무 와셔

결합된 부품 사이에 일정한 축방향의 힘을 유지하도록 중간에 탄성이 큰 스프링 와셔나 고무 와셔를 끼운다.

② 분할핀(split pin)

홈붙이 6각 너트의 홈과 볼트 구멍에 분할핀을 끼워 너트를 고정시키는 방법이다. 이 방법은 편리하고 너트의 풀림 방지 효과도 크므로 널리 사용되지만, 너트를 조이는 위치에 제한을 받고, 볼트의 강도를 약하게 하는 단점이 있다.

③ 턱붙이 와셔(tab washer or claw washer)

둥근 와셔 바깥 둘레의 일부를 자른 후 그 부분을 굽혀서 회전을 방지하기 위하여 와셔의 바깥 둘레에 턱을 붙인 것이다. 또한, 안쪽 둘레 일부에 턱을 붙여 그 부분을 굽혀서 회전을 방지하도록 한 안쪽 턱붙이 와셔도 있다.

④ 이붙이 와셔(toothed lock washer)

이가 붙은 스프링 와셔를 사용하여 너트의 회전을 방지하기 위한 스프링 와셔를 말한다. (KS B 1325)

⑤ 멈춤 나사(set screw)

나사부 사이, 또는 너트의 측면에 멈춤나사를 박아 나사의 풀어짐을 방지하는 방법이다.

⑥ 혀붙이 와셔(tongued washer)

같이 둥근 와셔의 일부를 돌출 시킨 혀모양으로 하고, 그 부분을 굽혀서 회전을 방지하도록 한 것이다.

⑦ 로크 너트(lock nut)

볼트와 너트의 나사산 사이에는 약간의 틈새가 있으므로 너트 1개로 조이면 너트가 저절로 풀어지는 경우가 있다. 예를 들어 2개의 너트로 충분히 조인 후 밑에 있는 높이가 조금 낮은 로크 너트를 반대 방향으로 약간 돌려서 상하 너트를 서로 반력으로 누르게 하면, 나사면의 마찰력은 크게 되어 나사의 풀림을 방지할 수 있다.

⑧고정판(locking plate) 사용

너트의 옆, 또는 밑에 고정판을 설치하여 너트의 회전을 방지하는 방법이다.

⑨자동 조임 너트

너트의 끝 부분에 6개의 가는 홈을 만들면 판이 압축되어 안쪽으로 굽혀지는 성질을 이용하여 회전을 방지한다.

⑩플라스틱 플러그

플라스틱을 삽입하여 조이면 저절로 나사가 깍여져 나사의 풀어짐을 방지할 수 있다.