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유체역학기초요약

01.역사적 배경유체역학 B.C3000년 전부터 창,화살,배 등에 응용Aristotle (B.C 4C) - 진공에서의 물체운동을 연구 : 자연적 운동(제 위치를 찾아가도록 통제),강제적 운동(자연적이지 않은 위치로 강요하는 운동)Roman (B.C 4C) - 폐수로 를 축조Archimedes (B.C 3C) - 부력의 원리를 발견 : 유체(기체나 액체) 속에 정지해 있는 물체는 중력과 반대방향의 힘인부력(주위의 유체가 물체에 미치는 압력의 합력)을 받는데, 그 크기는 물체를 그 유체로 바 꾸어 놓았을 때 작용하는 중력의 크기와 같다.- 물질의 비중을 측정하는데 기초가 됨15세기 후부터는Davinci (1452~1519) - 물에 대한 연구는 실험적 뒷받침이 있는 이론만 인정Galileo (1608~1647) - 정상률 연속방정식의 개념 세움 : 유체의 흐름을 설명하는 과정에서 연속체를가정하기 위하여 도입된 하나의 아이디어? 단면적과 그 단면을 통과하는 유체의 속력을 곱한 값이 일정하다Av=k (A는 단면적, v는 속력.)Mariotte (1620~1684) - jet와 wind 의 힘 측정에 관한실험을 함Newton (1642~1727) - 점성법칙, 구의 항력에 대한 실험을 운동법칙에 추가수학적인 이론유체역학 수학자Daniel Bernoulli, Leonhard Euler(swiss), Clairaut, d'Alembert(french),Lagrange(1736~1813), Laplace(1749~1827)18세기에 실험적 연구Poleni : 위어(weir)흐름에 대한 방정식Depitot : 유속측정법을 발전Chezy : 개수로(open channels)에서의 저항을 공식화Borda : orifice에 관한 실험Venturi : 단면적 크기가 변하는 흐름에 관한 실험19세기학자Navier, cauchy, Poisson, Saint-Venant, Stokes, Airy, Reynolds,Lord kelvin, Lord Rayleigh, Lamb, Helmholtz, Kirchhoff, Joukowsky1904년 독일인 Prandtl(1875~1953) 경계층 개념을 도입하여 점성효과에 대한 해석을 가능케 함경계층 개념은 항공학, 수력학, 기체역학, 대류에 의한 열전달 등 유체역학의 거의 모든 분야에 유용한 개념“현대 유체역학의 아버지”-프란틀(Prandtl-1875~1953)1.1. 일상생활에서 경험하는 유체와류현상 : 발전소의 터빈 - 수격작용, 욕실의 물을 빼낼 때, 하천 교량의 하류, 배 뒤편의 유체흐름열 교환 and 경계층 문제 : 뜨거운 물 or 증기로 실내를 따듯하게 할떼, 자동차의 방열기로 엔진을 식히는 일점성의 결과 : 휘발유는 고온일 떼 잘 흐르며 저온일 떼 잘 흐르지 않으려는 성질기타 : 풍차(흐르는 유체로부터 동력을 얻는 경우), 선박 항공기 펌프 선풍기(유체에 동력을 공급),바람이 먼지나 모래를 이동 시키는 일 강의 하류의 삼각주 형성(유체의 점성)02.유체의 정의분자 구조적 차이 : 액체와 기체를 유체라 한다.(유체는 고체와 달리 일정한 형태가 없으며 쉽게 유동할 수 있는 성질이 있다.)역학적인 견지 : 고체에 비해 유체는 매우 작은 전단력이라도 작용하면 계속해서 변형이 발생따라서 유체란 매우 작은 전단력이라도 작용하면 계속해서 변형하는 물질이라고 정의 할 수 있다.자유도 : 유체를 구성하는 분자사이의 거리와 운동범위자유표면 : 액체의 표면은 담는 그릇에 관계없이 항상 수평을 이룬다.공학적인 목적을 위해서는 유체입자들의 평균 성질만을 취급 - 미시적인 방법보다 거시적인 면에서 취급유체의 흐름문제를 해석 시 유체를 하나하나의 가상적인 연속체로 취급유체를 거시적인 관점에서 연속체로 취급할때는 유체의 운동을 특징지어 주는 물체의 특성 길이가 분자의 평균 자유행로에 비해 충분히 크다는 가정유체란 전단응력을 받으면 연속적으로 변형이 일어나는 물질유체의 전단응력이 고려되는 것은 점성의 성질 때문이며 실제유체는 모두 점성을 가진다.이상유체(real fluids) - 점성을 갖지 않는 가상의 유체전단응력 - 실제유체의 상대적 운동에 따라 존재, 유체간, 유체와 경계면 사이에서 논의상대운동이 크면 클수록 주어진 유체에 대한 전단응력도 클 것 이며,상대운동에 대하여 점성이 크면 전단응력도 클 것이다.뉴턴 유체(newtonian fluid) - 뉴턴 점성법칙을 정확하게 만족시키는 유체.비 뉴턴 유체(non newtonian fluid) - 뉴턴 점성법칙을 만족시키지 못하는 유체.유체를 점성의 특징에 따라 구분2.1. 전단응력이 속도구배만의 함수이고 시간에는 독립인 유체뉴턴 유체 는 이경우에 해당빙함유체 : 기름 페이트, 치약뉴턴 유체 : 물, 공기, 기체 및 저분자 액체슈드 플라스틱 유체: 고분자 및 펄프의 용액다일러턴트 유체 : 수지, 고온유리, 아스팔트2.2. 점탄성유체점성과 탄성을 동시에 가지는 유체(역청,밀가루반죽)2.3. 보다 복합적인 유성학적 유체위 3종류의 성질을 모두가진 유체 ,자력장 내에서 운동하는 유체, 고압또는 저압에서의 희박 기체,일반과학의 한분야 유성학 이라 하며 비뉴턴 유체를 다룬다.03. 차원과 단위한 개의 물리적 양은 단지 한 개의 차원을 갖지만, 이 한 개의 차원은 여러 개의 다른 단위로 표시할 수 있다. 차원을 나타내는 단위들은 서로 환산이 가능 차원상호간의 환산은 불가능하다. 따라서 자연현상에서 물리적 양은 서로 같은 차원을 나타내는 양만을 비교 가능 즉 서로 다른 차원의 양은 가감할 수 없으며, 또한 물리적 관계를 표시하는 방정식의 양변은 반드시 같은 차원을 가져야 한다.3.1. 차원차원계FLTMLT힘=F, 길이=L, 시간=T질량=M, 길이=L, 시간=TFLT차원과 MLT차원 사이의 관계F=MLT?²M=FL?¹T²3.2. 단위기본물리량(힘=F, 질량=M, 길이=L, 시간=T )을 기본차원 이라한다.단위는 기본단위와 기본단위 조합으로 이루어지는 유도단위로 나뉜다.공학 단위계(중력 단위계), SI 단위계(국제단위계), 절대 단위계(물리 단위계)[1] 절대 단위계길이의 단위=m, 질량의 단위=g, 시간의 단위=s절대단위계에서 힘의 단위[2] 중력 단위계길이의 단위=m, 힘의 단위=kgf, 시간의 단위=s[3] SI 단위계물리 단위계를 확대한 것.길이의 단위 = m, 질량의 단위 = kg, 시간의 단위 = s , 온도의 단위 = K (Kelvin),이외 물질량단위 = mol, 전류 = A , 광도의 단위 = CdSI단위계에서 힘의 단위 - N(newton), 일(재가), 열(heat) 등에너지단위 - J(joule), 압력 = Pa(pascal) = bar동력단위 - kW3.3. 주요 물리량의 단위[1] 밀도( )중력 단위계SI 단위계==밀도는 단위 체적당 질량.중력 단위계SI 단위계밀도와 비중량의 관계∴ =[2] 비중량( )[3] 비중물질의 비중 s는 그 물질과 같은 체적의 1기압, 4N의 물의 무게(또는 질량)에각각 비중을 구하고자 하는물질의 질량 과 무게같은 체적의 1기압(101.3kPa)4'C 물의질량과 무게실제 계산시 밀도와 비중량을 사용한 식대한 그 물질의 무게(또는질량)의 비로 정의.[4] 힘중력 단위계SI 단위계1kg의 질량에 중력가속도9.81m/s²이 작용, 힘=1kgf1kg의 질량에 1m/s²의 가속도가 작용, 힘=1N그러므로 두 힘의 단위 는Newton의 제2법칙에서 힘은 질량과 가속도의 곱으로 정의.[5] 압력압력은 표면에 수직방향으로 작용하는 단위 면적당의 힘을 의미.중력 단위계 단위 :SI 단위계 단위 :bar표준 대기압 latm 압력단위SI 단위계 압력단위■계기압력 : 압력계에 나타난 압력.■절대압력 : 완전진공의 압력을 기준으로 나타낸 압력.■절대압력 :, 계기압력 :, 대기압 :일 떼 다음의 관계.[6] 일(work), 열(heat), 에너지(energy)중력 단위계SI 단위계J(joule)이므로의 관계일은 힘과 변위 의 곱으로 정의열은 물체의 온도를 변화시키는성질을 갖는 에너지로 정의.중력 단위계 단위 :SI 단위계 단위 :의 관계일과 열은 상호변환이 가능한 같은 성질을 갖는 에너지.그러므로 열의 일당량 J는을 나타낸다.SI단위계 에서는 열과 일은 동일한 에너지의 단위J(joule)을 사용[7] 동력중력 단위계에서 동력단위 :SI 단위계에서 동력의 단위 :동력은 단위 시간당 에너지를 의미04. 유체의 압축성과 점성4.1. 압축성압축성 : 유체에 압력을 가하면 체적 혹은 밀도가 변화, 이러한 성질을 말함.모든 유체는 압력이 작용하면 압축될 것이고 탄성에너지는 이 과정에서 저장됨.체적 탄성계수 : 액체의 탄성계수는 체적에 기준을 두어 정의 한 것.4.2. 점성[1] 점성의 정의유체가 층을 이루어 흐를 때 유체층 사이에 상대운동을 방해하는 성질을 점성점성은 유체의 유동성을 나타냄, 유체의 점성의 세기 : 점도전단력을 무시하는 유동을 비 점성유동 , 전단력을 고려해야하는 유동을 점성유동.[2] 뉴턴의 점성법칙고정된 벽면으로부터 거리 y, 속도 u, 운동하는 면적 A , 전단력 F 의 관계여기서 단위면적당 전단력

공학/기술| 2008.05.24| 6페이지| 1,500원| 조회(1,027)

유체역학, 진공, 강제적 운동

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금속의 결정구조

기계재료2-2-2. 금속의 결정구조[1]. 금속의 결정무수히 많은 작은 결정체가 무질서한 상태로 집합 - 이와 같은 것을 다결정체각각의 결정을 결정립, 결정립과 결정립과의 경계 - 결정립계가열과 냉각의 방법에 따라 결정립의 크기는 변한다.일반적으로 결정립이 미세하면 강한 성질을 가지게 된다.하나의 결정립을 X선으로 조사해 보면 그 결정립 내에는 원자가 규칙적으로 배열.이 같은 원자의 규칙적인 배열을 결정격자 라 한다.[2]. 금속의 결정구조금속은 고체 상태에서 결정을 이룬다. 결정이라 함은 규칙정연한 배열의 원자의 집합체를 말 한다.규칙적인 배열이므로 공간에 있어서 원자의 배치는 각각의 좌표계에 따른단위길이의 평행이동의 조합으로 나타냄.결정계의 기본이 되는 최소단위의 공간형은 14가지의 Bravais 격자로 나타낼 수 있다.결정격자는 단위공간의 쌓임으로서 공간에 규칙적인 배열된 점으로 나타낼 수 있다.이때 전체의 점의 배열을 공간격자, 각 점을 격자점, 단위공간을 단위격자 또는 단위포,각변의 길이를 격자상수 라 부른다.금속의 대부분은 결정구조에 속하며 결정구조에 있어서 서로 접촉하고 있는 원자를 최근접 원자,그 중심간 거릴를 근접원자간 거리, 1개의 원자를 중심으로 생각할 때그 원자 주위에 있는 최근접 원자의 수를 배위수(a) 결정에 있어서 면과 방향결정축과 교차하는 점까지의 거리와 그 축의 단위 길이에 대한 역주 - 밀러지수중심결정입자에서 어느 지점의 핵까지의 위치를 말할 때 밀러지수로 나타낸다.(b) 결정구조의 종류(A)체심입방격자입방체 각 모서리에 원자 1개를 가지며 입방체 중심에 또 하나의 원자를 가진다. - 체심입방격자각 원자는 원자가 단위포의 중심이나 또는 모서리 어디에 위치하든 간에 8개의 인접한 원자들에의해 둘러싸여진다. 그러므로 각 원자는 동일한 기하학적 구조를 갖는다.주요금속 : Ba, Cr, Sc, Fe, K, Li, Mo, V등이다.(B)면심입방격자각 단위포의 모서리에 1개의 원자를 가지며 각 면의 중심에 1개의 원자를 가지나입방체의 중심에는 원자를 가지지 않는다.단위포당 원자의 수는 8개의 모서리에 1/8원자씩 합계 1개와 6개의 면중심에 1/2원자씩 합해서 3개,따라서 총 4개의 원자를 갖는다.주요금속 : Al, Cu, Pb, Si, Ni, Au, Ag 등이다.(C)조밀육방격자6각주 상하면의 각 모서리와 그 중심에 1개씩의 원자가 있고 또한 6각주를 권하는 6개의 3각주 중1개씩 띄어서 3각주의 중심에 1개의 원자가 배열된 격자.6면체를 최소단위로 생각하면 1/6씩 속하고 있는 원자가 4개, 1/12씩 속하는 원자가 4개,내부에 1개의 원자 총 2개의 원자를 갖는다.주요금속 : Be, Co, Mg, Ti, Zn 등이다.2-3. 금속의 변태고체의 온도가 높아짐에 따라 하나의 물질이 원자배열을 변화시키거나 원자 내부의 변화로 성질이다른 것으로 변화하는 현상 을 변태라 한다. 이때 변태하는 온도를 변태점이라 한다.2-3-1. 동소변태고체 상태에서 원자 배열의 변화를 일으키는 것을 동소변태.변태가 일어나는 온도를 동소변태점.Fe의 동소변태점 -2-3-2. 자기변태원자 배열의 변화는 일으키지 않고 원자 내부의 어떤 변화로 금속의 자기의 크기가 상온에서부터온도를 상승시킴에 따라 변화 어느 온도에서는 급변 할때.이와같이 자기의 크기가 변화할 때를 자기변태.이때의 온도를 자기변태점.Fe의 자기변태점 -3장 평형 상태도.3-1. 개요한 물질에 대하여 어떤 농도와 온도에서 평행상태에 있을 때 이의 조성, 온도, 압력과존재하는 상의 관계를 나타낸것이 상태도 또는 평형상태도.

공학/기술| 2008.05.20| 4페이지| 1,000원| 조회(2,674)

결정구조, 금속의결정구조, 체심입방격자

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표면거칠기기초요약

: 최대높이 거칠기표면 거칠기 파라미터기계요소표면의 거칠기는 여러 형태의 거칠기가 복합적으로 구성되어 있어서,거칠기 자체를 하나의숫자로 표시할 수 없고, 거칠기 높낮이를 말하는 진폭크기의 평균이라든가 , 거칠기 간격의 평균이라든지, 이와 같이 통계적 처리를 하게 된다.이런 거칠기의 정도를 나타내는 통계적인 값을 거칠기 파라미터(rounghness parameter)라 한다.1) Ra-중심선 평균값(center line average)중심선 평균값의 기호로는 Ra , AA 또는 CLA를 사용하며 , 각각 평균 거칠기(Roughness average),산술 평균치(Arithmentic average), 중심선 평균치(Centerline average)라는 영문의 첫 글자를 딴것이며, 실제로는 같은 의미를 갖고 있다.2). Rmax, Rt최대 거칠기(Maximum Peak to Vally Roughness Height)최대 거칠기(Maximum Peak to Vally Roughness Height)의 기호로는 Rmax 또는 Ry를 사용한다.거칠기 단면곡선에서 기준길이 만큼 채취하여, 단면곡선의 중심선과 평행하며 제일 높은 산과 제일깊은 골을 접하는 두 평행선간의 거리를 말한다. Rmax 과 Rt 값은 종종 같을 수도 있으나 항상 같지는 않다. 대개는 Rt 값이 Rmax 값보다 크다. Rmax 값을 산정하는 기준은 Lm(Evaluation Length)의 1/5 인 Sampling Length 이나. Rmax 값의 장점은 거칠기 단면(roughness profile )이 wavinesscomponent 에 의해 덜 영향을 받는다는 점이다.Rmax 와 관련되는 거칠기 파라미터a) Rtm: 연속되는 5개의 Rmax 의 평균값b) Rp: 기준길이 내에서 가장 높은 산의 중심선으로 부터의 높이c) Rpm: 연속되는 5개의 Rp의 평균값Rt 는 Evaluation length Lm 내에서 Profile 의 최고점과 최저점과의 거리를 의미한다(Distance between the highest and the lowest point).Rt 는 Rmax 와 마찬가지로 최대값이기 때문에 높은 산이나 깊은 골에 의해 쉽게 영향을 받고먼지나 티끌의 입자, 흠, 긁힌 자국에 영향을 많이 받을 뿐 아니라 측정시의 진동에 의해서도 영향을받는다. Rmax 와 Rt는 다른 파라미터에 의해표면의 대표성이 좋지 않아서 측정부위에 따라 그 측정값이 달라질 수 있다. 그러므로 흠으로 간주될 수 있는 부분을 피해 거칠기를 대표할만한 부분을여러 곳 측정하여 평균값을 구해야한다.3) Rz - 10점 평균 거칠기(ten point height)Rz - 10점 평균 거칠기(ten point height)는 기호로는 Rz 를 사용한다.거칠기 단면 곡선에서 기준길이 만큼 채취하여, 단면곡선의 평균선과 평행한 임의직선(기준선)을긋고 가장 높은 5개 산의 기준선으로 부터 거리의 평균값과 가장 낮은 5개골의 기준선으로부터의거리의 평균값과의 차이로 나타낸다.4) R3z- 세번째 거칠기(the third point height)R3z- 세번째 거칠기(the third point height)의 기호로는 R3z로 사용한다.R3z는 Rz와 비슷하지만 , 다른점은 가장 높은 높이의 평균대신 그 중앙값인 3번째 높은 산을 구하고, 마찬가지로 3번째 깊은 골을 구하여 그 두점 사이의 기준선에 수직한 거리로 정의한다.5) 베어링율(Bearing Ratio)- tp베어링율(Bearing Ratio)기호로는 tp가 가장 많이 사용된다.대부분 경우 기계의 부품들은 서로 접촉하여 움직이기 때문에 사용기간에 따라 부품들의 표면 거칠기는점차 줄어들어 편편해지는 반면에, 부품들간의 간격이 점차 커지게 되어 제품과 기계의 성능에 영향을주게 된다. 따라서 , 부품 표면의 거칠기가 마찰에 의해 평평해진 정도를 측정하여 기기성능 또는 수명을예측할 수 없다. 이에 따라 부품 표면의 평평해진 정도를 나타내는 파라미터가 필요하게 되었으며,그 파라미터로 베어링율(Bearing Ratio)- tp로 사용하게 되어 있다.6) Pt-(profile height)측정구간(Measuring Length Lm) 내에서 얻어진 unfiltered profile 의 최저점과 최고점 간의 수직간(Vertical Distance ) 거리를 Pt라고 한다.7) Rpm,Rtm(Mean Levelling Depth)Rpm은 5개의 연속 측정데이터(Mean Levelling depth) 를 더하여 그 수치의 평균을 낸 수치이며 ,예외적인 산(peak)이 평가에 크게 영향을 미치지는 못한다.Rpm는 말한 바 있는 표면 파라미터(surface parameter) Rz, Rmax, Ra 에 비해서 profile 의 모양에대해 보다 신뢰성 있는 정보를 제공한다.9) Rq-제곱평균 거칠기Rq는 Ra와 비슷한 의미를 갖는 파라미터인데, 계산 방법이 좀 다르다.Ra는 산술평균으로 일반적 평균방법을 써서 구했으나 Rq는 제곱평균제곱근(root-mean-square,rms)의 방법을 써서 구한다. 그 두 값은 거의 비슷하며, 대부분의 가공방법에서 Rq가 Ra에 비해10%정도 커진다고 알려져 있다. 그러나, 이 비율은 절대적인 것이 아니며 연삭 가공처럼 산의 모양

공학/기술| 2008.05.20| 2페이지| 1,000원| 조회(1,535)

거칠기, 표면거칠기, 파라미터

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나사와볼트의 종류와 설명

명칭설명사용처오른 나사시계 방향으로 돌리는 나사왼 나사시계 반대방향으로 돌리는 나사수 나사외측에 가공된 나사(탭으로 가공)암 나사내측에 가공된 나사(다이스 로 가공)한줄 나사한바퀴 도는데 나사산 만큼 이동큰힘을 내거나 정밀기기에 사용두줄 나사한바퀴 도는데 나사산2개 길이 만큼 이동빠른 결합부위(볼펜등.)미터 보통 나사호칭지름에 대하여 피치를 1종류만 정한것(각부의 치수를 피치를 기준으로 결정)미터 가는 나사지름에 대한 피치가 보통 나사보다 작은것살이 얇은 원통부, 수밀, 기밀을 필요로 하는 곳미니추어 나사30도 사다리꼴 나사29도 사다리꼴 나사관용 테이퍼 나사자전거 스포오크용 나사운동용 4각 나사축방향으로 큰 하중을 받으면서 운동을 전달하는데 적합, 하중의 방향이 일정치 않고 교번하중을 받을 때 효과적인 운동용 나사나사프레스나 대형 선반의 이송 나사등에 사용운동용 사다리꼴 나사가공이 4각 나사에 비해 편리, 나사산의 뿌리부가 굵으므로 나사산의 강도는 4각 나사보다 크며, 산마루와 골에 틈이 생기므로 공작이 용이하며 물림이 좋고 마모에 대하여서는 조정이 쉽다.공작기계의 이송 나사운동용 톱니 나사하중을 받는 쪽은 4각, 반대쪽은 3각 나사로 만든것하중의 방향이 항상 일정할 때 사용되는 것운동용 둥근 나사나사산과 골을 반지름이 같은 원호로 이은 모양을 하고 있으며, 나사 봉우리와 골은 크고 둥글게 되어 있다.박판의 원통을 전조하여 만든것, 접촉부에 먼지, 모래 , 녹가루 등이 나사산으로 들어갈 염려가 있는 이동 나사 등에 사용운동용 볼 나사나사 홈이 볼을 수용할 수 있도록 원호상 으로 된 수나사와 암나사를 각각 홈 부분이 서로 마주보도록 배치하고, 그 홈 사이에 볼을 연속으로 삽입하여 볼을 구름 접촉에 의해 나사 운동을 시키는 나사수치제어용 공작기계의 공구대 이송나사, 자동차의 조향장치, 항공날개의 플랩 작동장치등6각 볼트재료는 인장강도가, 연신율 15~30% 정도의 냉간인발강봉이 많이 사용6각 너트나사의 호칭지름에 대한 너트의 호칭높이가 0.8d 이상인 것관통 볼트같이 죄려고 하는 2개의 부분에 볼트 지름보다 약간 큰 구멍을 뚫고 머리붙이 볼트를 관통시켜서 너트로 죈다.일반적으로 볼트라 하면 이와 같이 사용 하는 것탭 볼트모양은 관통 볼트와 같지만, 죄려고 하는 부분이 너무 두꺼워서 관통하는 구멍을 뚫을 수 없을 경우나, 관통하는 구멍을 뚫었다고 하더라도 구멍이 너무 깊어 볼트의 머리가 숨겨져 죄기 곤란한 경우에 체결하려는 상대쪽에 암나사를 내고 머리붙이 볼트를 나사박음해서 부품을 조이는 볼트너트는 사용하지 않는다.스터드 볼트관통하는 구멍을 뚫을 수 없을 때, 둥근 봉의 양 끝에 나사를 RKr은 머리 없는 볼트를 한끝은 미리 죄려고 하는 부분의 암나사 부분에 미리 반영구적으로 나사박음하고, 다른 끝에 너트를 끼워 죄는 볼트양 너트 볼트머리가 달려 있는 볼트는 머리부분이 걸려서 사용할 수 없는 특별한 경우에 볼트의 양쪽에 수나사를 깎고 볼트를 관통시켜 양쪽 모두 너트를 사용하여 밖에서 죈다.리머 볼트볼트에 전단력이 작용하면 체결하려고 하는 판이 미끄러져서 볼트에 굽힘모멘트가 작용하므로, 볼트와 볼트 구멍의 끼워 맞춤이 중간 EH는 억지 끼워 맞춤이 되도록 볼트 구멍을 리머로 다듬질하고 체결하는 볼트6각 구멍붙이 볼트너트와 조합하지 않고 사용, 6각 구멍붙이 볼트라는 명칭이 보급되어 있으므로 그냥 사용T홈 볼트T 모양 머리를 가진 볼트공작기계로 가공할 때 공작물을 테이블에 고정하는데 사용아이 볼트둥근 구멍이 있는 림모양의 머리를 가진 볼트머리를 붙이는 곳에 자리를 붙인 것은 주로 매달아 올리는 용도로 사용(기중볼트)아이렛 볼트나사의 바깥 지름과 거의 같은 재료를 링 모양을 굽힌 머리를 한 볼트로서 비교적 가벼운 하중을 지지하며 체결이 용이 하다.나비 볼트볼트의 머리부를 나비 모양으로 만들어 스패너 없이 손으로 죌 수 있게 한 것훅 볼트머리부를 갈고리 모양으로 한 볼트U 볼트U자형을 한 양다리에 나사를 낸 볼트로 비교적 무거운 하중을 지지하는 용도로 사용용접 볼트자리면에 돌기부를 만들어강판에 전기 저항 용접하여 사용하는 볼트자동으로 용접할수 있으므로 전기 제품이나 자동차와 같은 대량생산에 적합스테이 볼트2개의 물건 사이 간격을 일정하게 유지시키면서 체결하는 역할을 하는 볼트기초 볼트기계구조물을 설치할 때, 구조물을 콘크리트 기초에 고정시키기 위하여 사용하는 볼트볼트의 한 쪽이 콘크리트 기초에 묻혔을 때 빠지지 않도록 하기 위하여 여러 가지 모양으로 제작혹붙이 둥근 머리 볼트둥근 머리 붙이는 부분에 회전 방지를 위한 혹모양 돌기를 붙인 볼트를 말한다.와셔 끼움 6각 볼트6각 볼트의 전조에 의한 나사가공 전의 중간완성품으로 와셔 등을 끼우고 나서, 전조한 6각 볼트를 말하며 끼워진 와셔는 6각 볼트로부터 빠지지 않도록 되어 있다.특수 홈붙이 둥근 너트겉모양이 원형인 너트로 윗면에 홈을 붙인 것과 훅스패너로 체결하는 측면에 길이홈을 낸 것이 있다.특수 둥근 너트체결시에 사용하는 구멍을 옆쪽에 설치한 겉모양이 원형인 측면 구멍붙이 둥근 너트와 윗면에 설치한 윗면 구멍붙이 둥근 너트가 있다.회전체의 균형을 좋게 하기 위하여 또는 너트를 외부에 돌출시키지 않는 경우 사용특수 와셔붙이 6각 너트6각 맞변거리보다 약간 작은 지름의 자리면을 가진 6각 너트특수 칼라 or 플랜지 붙이 6각 너트볼트 구멍이 큰 경우나, 접촉면의 접촉압력을 작게 하고자 할 때 와셔의 역할을 겸할수 있도록 한 너트특수 이붙이 플랜지 6각 너트플랜지붙이 6각 너트의 자리면에 풀림방지 wkrydd을 하도록 이모양의 홈을 낸 너트특수 캡 너트나사면에서 증기나 기름이 새는 것을 막거나, 외부에서 먼지 등이 들어가는 것을 막기 위하여 수나사의 끝이 보이지 dskg도록 한쪽 면을 모자모양으로 한 너트특수 플랜지 붙이 12포인트 너트겉모양이 같은 치수인 6각형을 30도 어긋나게 만든 모양을 한 플랜지 붙이의 너트특수 손잡이 너트손가락으로 돌려 죌 수 있도록 손잡이가 붙은 너트특수 널링 너트바깥둘레에 널링을 한 둥근 너트특수 플레이트 너트판에 리벳으로 고정하여 사용하는 너트를 말하며,플레이트의 자리면에 돌기부를 만들어 전기저항 용접하여 사용할 수 있도록 한 것이 많이 사용된다.특수 스프링판 너트스프링강 등을 판금 가공하여 만든 너트.하나의 나사만 가지고 있으나 스프링의 작용으로 회전을 방지하고 있다.스프링판을 굽혀서 만들어지며 나사박음하지 않고 간단하게 끼울 수 있기 때문에 스피드 너트라고도 부른다.특수 홈붙이 6각 너트너트 탈락 방지용의 분할핀을 꽂을 홈이 있는 6각 너트6각 너트의 윗면에 홈을 넣은 것과 원통부를 만들어 이 부분에 홈을 넣은 캐슬 너트가 있다.특수 와셔끼움 6각 너트6각 너트의 자리면 쪽에 접시 스프링 와셔 또는 파형스프링와셔 등을 끼운 너트끼워진 와셔는 너트에 대하여 자유회전이 가능하고 또한 너트로부터 빠지지 않도록 되어 있다.특수 용접 너트자리면에 돌기부를 설치하여 강판에 프로젝션 용접하여 사용하는 너트KS B 1058 6각, 4각, T형 용접 너트의 3종류를 규정하고있다.작은 나사비교적 축지름이 작은 나사로 일반적으로 지름이 1~9mm 인 머리붙이 수나사를 말한다.멈춤 나사밀어 박아서 생기는 나사끝의 마찰 저항에 의해 기계 부품간의 움직임을 막는데 사용하는 작은 나사로 키의 대용 역할을 한다.축에 회전체의 보스를 고정할 때 많이 사용된다.나사못목재에 나사를 박는데 적합하도록 나사부가 긴 원추 모양으로 되어 있고, 이에 피치가 큰 3각 나사를 절삭한 나사산을 가진 나사이다.태핑 나사나사 스스로 나사를 낼 수 있는 나사의 총칭을 말한다.

공학/기술| 2008.05.20| 12페이지| 2,000원| 조회(10,758)

나사, 볼트, 림모양, 기중볼트

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베어링의 정의와 종류 설계 평가A+최고예요

1.1 베어링의 일반사항1.베어링과 저널(축경)베어링 : 회전하는 축에 가해지는 하중 (축의 자중도 포함) 이 마찰저항을 되도록 작게 지지하는 기계요소축경 : 축 중에서 베어링과 접촉하여 축이 받쳐지고 있는 축부분저널 : 축이 반경방향의 하중을 받고 있을 경우의 축경저널 베어링 : 저널을 받치는 베어링피봇 : 축방향의 하중을 받고 있을 경우의 축경 , 이베어링을 피봇 베어링(1)저널의 종류?. 횡축경 : 힘이 축에 직각으로 작용하는것 , 단축경과 중간축경이 있다.?. 추력축경 : 힘이 축방향에서 wkrydd하는 것 , 피봇 저널과 칼러 저널등이 잇다.(2)베어링의 형식?. 하중방향에 의한 형식ㄱ. 레디얼 베어링 : 레디얼 저널에 사용하는 베어링, 반경방향하주을 받친다.ㄴ. 스러스트 베어링 : 스러스트 저널에 사용, 축방향 하중을 받친다.?. 감마기구에 의한 형식ㄱ. 슬라이딩 베어링 : 평면 베어링이라고도 부름, 윤활유막을 중개로 하여 미끄럼 접촉을 하는 베어링 ,유막압력에 의하여 하중을 지지하는 베어링ㄴ. 롤링 베어링 : 축과 베어링 사이에 볼 또는 롤러를 놓아 구름 접촉의 접촉압력에 의하여 하중을받치는 베어링(3)베어링 규격KS B 0104 : 롤링 베어링의 용어KS B 2001 : 볼 베어링용 강성KS B 2021 : 레디얼 볼 베어링KS B 2022 : 스러스트 볼 베어링2. 축경과 윤활(1)미끄럼 마찰물체 A가 평면상을 일정한 속도로 alRMfj지고 있을 때, 접촉면에 작용하는 마찰력 f는 쿨롬의 법칙에 의해의 관계식이 성립고체마찰or 건조마찰 : 접촉면에 기타의 오손이 없는 경우의 마찰윤활하의 마찰에 잇어서도, 마찰면 사이의 유막의 두께에 따라 특성이 다른 유체 마찰과 경계 마찰로 나뉜다.유체 마찰은 유막의 두께가 충분할 때 생기고, 유의 점성에만 의한 전단력마찰계수는 극히 작다. 유막이 1/1000[mm] 이하로 될시 뉴턴의 법칙이 성립되기 어렵고 건조 마찰 비슷하게 되어 쿨롬의 법칙이 거의 성립되게 되지만 마찰은 건조마찰 보다 훨씬 작다.경계층 :며, 이단위를 poise[포아즈]라 한다.대부분의 윤활유의 점도는 1[poise] 보다 적으므로 점도의 실용 단위로서 절대점도의 1/100을 취하여centipoise[cp;dyn*sec/cm²]를 사용한다. 68.4[℉]의 물은 1[cp]와 같다.절대 점도에 대한 운동점도는 기름의 비중([cm²]의 질량)을로 할 때=기름의 비중1[stokes]의 1/100을 1centi-stoke(cst)라 한다. 기름의 절대점도는 centipise(cp)로 표시될 때가 많으나공학상은을 사용하는것이 계산에 편리하다.(3)페트로프의 베어링 방정식원통 속에서 반경의 축이 원통과의틈새 c, 원주속도 u로서 회전하고 있을 때 축의 단위길이 마다에마찰저항는이것을 Petroff의 식이라 부르고 편심이 적을 때의 슬라이딩 베어링의 마찰계수를나타낸다. 여기서, r/c 의 값은 슬라이딩 베어링의 성능 결정에 주용한 파라미터가 된다.(4)베어링계수()는 유막의 상태와 두께에 관한 값 이 무차원량을 베어링계수라 부른다. 베어링의 계수의 값이 클 때는 유막이 두껍게 되어 유체윤활로 되고 이값이 작으면 유막이 얇게 되어 축과 베어링 사이의 아주작은 돌출부가 직접 접촉하여 경계윤활의 마찰계수가 큰 접촉상태로 된다.1.2 저널의 기본설계1. 레디얼 저널의 기본설계(1)저널의 설계상 고려되는 사항? 하중에 대하여 충분한 강도를 가지고 있을 것? 과도의 변률이 생기지 않을 것? 마찰 마멸이 적고 변형되었을 경우의 수리, 교환을 용이하게 할 것? 윤활유를 잘 보존할 것? 마찰열이 좁은 부분에 집중하여 생기지 않도록 하고 열소산이 잘 되도록 설계할 것(2)베어링의 수압력베어링에 잇어서 베어링 수압력은 평균치를 잡는다.(3)레디얼 베어링 강도계산저널은 축의 일부이므로 그 직경은 축의 직경에 따라 결정한다. 저널에는 축의 끝부분이 되는 단축경과 축의 중간에 있는 중간축경이 있다.2.스러스트 저널1.3 슬라이딩 베어링1. 슬라이딩 베어링의 일반사항축과 베어링 메탈 사이에 엷은 유막을 형성시켜서 상대 미끄럼 운동을 링, 즉 킹스베리 베어링등에 응용되는 형식이다.(3)원통 윤활면(원통 미끄럼면)축 A가 베어링 구멍 B에 대하여 화살표 방향으로 회전하는 경우이고, 일반적인 리디얼 베어링 은 여기에 속한다.2. 베어링 메탈의 재료(1)요구되는 성질?충분한 강도를 가지고 있을 것 [내하중, 내피노성]?축에 늘어붙지 않을 것[내열성]?감마제 및 그 밖의 것에 내식성이 높을 것?유막의 형식이 쉬울 것?축의 처짐과 미소한 변형에 대하여 잘 융합할 것[융합성]?베어링에 빨려 들어간 미소한 먼지 등을 묻혀 버리게 하는 성질을 가지고 있을 것[매몰성]?내마멸성이 좋고 내구성이 클 것?마찰계수가 작을 것?마찰열을 소산시키기 위하여 열전도율이 좋을 것?조조와 다듬질 등의 공작이 쉬울 것(2)베어링 메탈의 재료의 종류?금속재료ㄱ. 화이트 메탈석, 연, 아연 등의 연한 금속으로 된 백색합금의 총칭충격에 잘 융화되고 국부적으로 무거운 하중을 받더라도 용이하게 그 변형을 고칠 수 있고 유막을 해치지 않는다.항압력, 점성, 인성 등의 사용목적에 충분하고 마찰계수도 작고 공작도 용이하며 가장 우수한 베어링 메탈이다.ⓐ Sn기 화이트 메탈(석기합금: tin base alloy)상납을 주성분으로 Cu3~10%, Sn 3~15%합유한 합금점성, 인성이 크고 파손이되지 않는다.열전도도 좋고 부식에 대하여도 잘 견딜수 있는점베비트 메탈이라는 이름으로 널리 알려저 있다.비행기, 자동차, 발동기의 주베어링과 고속강압의 베어링으로 널리 사용ⓑ 연기 화이트 메탈연을 큰 성분으로 Sn 5~20%, Sb 10~20%를 합유한 합금값이 싸고 마찰계수도 적어 일반적으로 널리 사용주로 차량, 선박, 발전기 등의 베어링, 전동축 베어링에 사용ⓒ 아연기 화이트 메탈아연을 주성분으로 Sn을 가하고 경도를 크게 하기 위하여 Sb, Cu, Pb, Al등의 약간의 분량을 보탠 베어링 합금경도가 크고 저항력도 상당히 크고 압력이 큰 곳에 사용값이 염가이나 마찰에 대해서는 가다지 좋지 못하다.ㄴ. 카드뮴 합금Cd 98.6%, N1 1.4% 다.축의 회전에 수반하여 온도상승에 의한 기름과 베어링 재료와의 열팽창의 차와 표면장력 등에 의하여 베어링 내부에서 표면에 나오는 기름에 의하여 유막을 형성 한다.동계: 흑연가루 2~3%, 조정동가루 85~90%, 주석가루 8~12%를 혼합 프레스로서 성형소결한 것철계: 흑연가루 3~5%, 전해조정 철가루 90~95%, 연가루 3~5%를 혼합하여 성형소결한 것을 기계가공을 하여 윤활제속에 담구어 저가열을 해서 입자사이에 기름을 침입시킨 것이다.급유가 곤난한 곳에 적압하고 전기시계, 가정용 냉동기 및 소형기계, 사무기기, 음향기계, 식품가공기계, 연초기계, 인쇄기계, 영사기 등에 잘 사용된다.축의 회전이 정지하면 기름은 반대로 베어링 메탈내의 공기 구멍에 흡수된다.3. 슬라이딩 베어링의 설계(3)특수 슬라이딩 베어링? 매켄젠형 베어링3방향에서 죄면 베어링면이 변형하여 유막의 압력부가 주위의 곳에 발생하고 축심을 고정하는 효과가 있다.공작기계의 메인 베어링에서 축을 동일축심에 안정시킬 때 사용한다.? 필매틱 베어링연마반의 주축에 사용되고 5개의 패드로 구성되고 방향에서 유막압력의 작용이 크므로 축의 회전속도,하중의 변화에 따라 패드의 경사가 자동적으로 변화하여 유막두께가 최대가 되도록 패드가 피봇으로 지지되어있다.4. 스러스트 베어링(1)피봇 베어링수직축의 밑바닥부를 지지하는 베어링을 피봇 베어링이라 한다.밑바닥에 청동제의 원판을 끼워 둔다. 특히 고하중의 경우에는 청동원판과 동원판을 차례로 몇 개 넣는다.최하부의 원판은 본체에 고정되어야 한다.(2)칼러 베어링수평축에서 스러스트 하중을 받을 경우에는 칼러 베어링을 사용즉, 1개 또는 몇 개의 칼러를 축에 깍아내고 그 측면에서 추력을 받는 구조로 되어있다.(3)미첼 베어링경사형 활동면에서는 기름 쐐기상으로 흘러가서 양면간의 유의 압력은 평행면보다 훨씬 높아져서 양측은 완전히분리시키는 원리를 활용한 것으로서 그림에서 보는 것처럼 추력을 받는 면을 몇 개의 부채꼴 조각으로 분할하고그 각각이 약간 등요할 수 잇도록 스톱켜야 한다.(2)베어링의 구조내륜, 외륜, 강구 보간기 의 4가지 중요부분으로 구성되고 보간기는 강구를 전원주에 고르게 배치하고상호간의 접촉을 피하고 마모와 소음을 방지하는 구실롤러의 배열에는 단열과 복열이 잇고 구면좌의 것은 자동조심작용을 하게 됨.외측의 륜상의 외륜에는 안쪽에 홈이 파져 잇고, 내측의 륜상의 내륜의 외측에 홈을 설치하고이 양자의 홈부에 볼 또는 롤러를 집어 넣고 조립한 것이다.전동체의 형상은 원고, 원통 롤러, 원추 롤러, 바늘꼴 롤러, 구면 롤러, 드럼형 롤러 등이 있다.볼 베어링의 강구에 대해서는 KS B 2001에 규격화 되어 있다.∇ 요소? 궤도륜 내륜외륜? 전동체 - 재질 Cr1% 정도의 고탄소크롬 베어링강 Hrc60~64로서 강구는 전문공작기계, 공작공정에 의하여 제작0급, 6급, 5급, 4급등의 4등급으로 구별, 직경은 0.5[mm]~3[mm]및 1/16“~3”까지 규격되고 그 이외의것은 규격에 준하여 제조? 보간기ㄱ. 프레스 보간기 - 강판, 황동판 등을 타발하여 프레스 가공리베트 결합한다. 용접조립도 연구중ㄴ. 솔리드 보간기 - 황동 등의 구리합금과 페놀수지 등의 고분자 재료를 절삭가공한다.고분자 보간기는 고속 베어링에 적합하다.2. 롤링 베어링의 종류[1]레디얼 베어링?레디얼 볼 베어링ㄱ. 단열 깊은 홈형 레디얼 볼 베어링ㄴ. 단열 마그네틱형 레디얼 볼 베어링ㄷ. 단열 앵귤러형 레디얼 볼 베어링ㄹ. 복렬 앵귤러형 레디얼 베어링ㅁ. 복렬 자동 조심형 레디얼 볼 베어링?레디얼 롤러 베어링ㄱ. 원통형 롤러 베어링ㄴ. 원추 롤러 베어링ㄷ. 구면 롤러 베어링ㄹ. 니들 롤러 베어링[2]스러스트 베어링?스러스트 볼 베어링ㄱ. 단식평면좌형 스러스트 볼 베어링ㄴ. 단식구면좌형 스러스트 볼 베어링ㄷ. 복식평면좌형 스러스트 볼 베어링ㄹ. 복식구면좌형 스러스트 볼 베어링?스러스트 롤러 베어링ㄱ. 스러스트 원통 롤러 베어링ㄴ. 스러스트 원추 롤러 베어링ㄷ. 스러스트 구면 롤러 베어링ㄹ. 니들 롤러 베어링(1)볼 베어링? 단열 깊은 홈형가장 널리 른다.

공학/기술| 2008.05.20| 14페이지| 2,500원| 조회(4,892)

설계, 베어링, 유체 마찰

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