본문내용
1. 기계설계 개요
1.1. 설계 조건
1.1.1. 설계 과제
본 기계 설계 보고서에서는 가상의 모터가 축이음을 통해 동력을 전달하는 설계 과제를 다룰 것이다. 설계 시 경제성을 고려하여 중실축을 사용할 것이며, 동력 전달을 위한 모터와 감속기 선정, 안전 계수 및 파괴 순서 설정, 축과 키, 그리고 축이음 장치로 사용되는 플랜지 커플링의 설계를 진행할 것이다.
모터의 동력은 7.3kW이며, 정격 회전수는 2000rpm이다. 이러한 모터의 출력을 감속비 1/20의 감속기를 사용하여 100rpm으로 낮추었다. 안전 계수는 기계 설계에서 가장 중요한 고려 사항 중 하나로, 이를 통해 기계의 안전성을 확보할 수 있다. 이번 보고서에서는 설계 조건에 따라 적절한 안전 계수를 설정하였다. 또한 기계 구조의 파괴 순서를 경제성과 부품의 정비 용이성을 고려하여 결정하였다.
축 설계에서는 강도, 강성, 진동 등의 고려 사항을 바탕으로 설계를 진행하였다. 축 재료로는 기계구조용 탄소강 SM45C를 선정하였으며, 비틀림 강도를 고려한 강도 설계와 강성 설계를 비교하여 최종 치수를 결정하였다.
키 설계에서는 평행키를 선택하였으며, 역학적 설계를 통해 키의 치수를 결정하였다. 플랜지 커플링 설계에서는 재료 선정과 볼트 설계, 커플링의 치수 결정 등을 다루었다. 볼트는 리머 볼트를 사용하였고, 볼트 개수와 위치는 커플링의 토크 전달 능력을 고려하여 선정하였다. 마지막으로 플랜지 커플링의 치수는 KS 규격을 참고하여 결정하였다.
이와 같이 본 기계 설계 보고서에서는 가상의 모터에서 동력을 전달받는 기계 설계에 대해 종합적으로 다루었다. 각 부품의 설계 과정과 최종 치수를 상세히 기술하였으며, 기계 설계에 필요한 다양한 고려 사항들을 반영하였다.
1.1.2. 모터 선정
모터의 출력동력은 7.3 kW이다. 이는 약 10 HP에 해당하므로 사양을 맞추어 감속비 1/20인 감속기를 선정하였다. 모터의 정격 회전수는 2000 rpm으로, 감속기를 통해 회전수를 100 rpm으로 낮추었다. 이에 따라 모터가 동력을 전달하는 축의 회전속도는 100 rpm이 된다.
1.1.3. 감속기 선정
모터의 출력동력인 7.3kW은 약 10HP 이므로 사양을 맞추어 감속비 1/20인 감속기를 선정했고, 모터의 정격회전속도인 2000[rpm]을 100[rpm]으로 낮추었다. 감속기 선정에 따라 입력토크와 출력토크, 입력속도와 출력속도가 변환되어 전체 동력전달 과정이 원활하게 이루어질 수 있도록 하였다. 감속기 선정으로 모터의 고속회전을 저속 회전으로 변환함으로써 구동장치의 안정성과 내구성이 향상되었으며, 모터와 부하 장치의 속도 불일치를 해소할 수 있게 되었다. 이러한 감속기 선정을 통해 전체 설계에서 동력전달의 신뢰성과 효율성이 확보되었다.
1.2. 안전 계수 및 파괴 순서 설정
1.2.1. 안전 계수
기계 설계에서 안전성을 고려하는 것은 필수이다. 안전 계수를 높게 잡으면 기계가 안전하지만 비용이 높아지는 문제가 있다. 따라서 최적의 안전율을 설정하여 최적설계를 하는 것이 중요하다. 안전 계수(S)는 재료의 기준강도(σs)를 허용응력(σa)으로 나눈 값이다. 재료의 기준강도는 하중의 형태와 사용환경에 따라 달리 정의된다. 변형이나 ...
1
2
3
4
5
6
7
8
9