무급유 부시의 선정 (무급유 부시의 선정과 하중 계산)
무급유 부시를 선정할 때, 사양값인 하중과 속도를 충족시켜야 합니다. 또한 사양 실현에 따라 발생하는 조립성도 함께 실현 가능한지를 확인해 두어야 합니다. 사용자가 사전에 결정할 항목과 내용, 검토 순서는 다음과 같습니다.
무급유 부시 선정 시 고려 사항
표1. 금속 종류별 특징
| 품목 | 내용 | 검토 순서 |
|---|---|---|
| 면압(P값) | 무급유 부시에 가해지는 면압(P값)을 설계합니다. | ① 무급유 부시에 가해지는 최대 하중을 산출합니다.<br>② 무급유 부시의 내경과 길이를 결정합니다.<br>③ 최대 하중 ÷ (내경 × 길이)를 산출합니다. |
| 속도(V값) | 운동 형태를 결정하고 무급유 부시에 대한 축의 속도(V값)를 설계합니다. | ① 운동 형태를 “직동”, “회전”, “요동” 중 하나로 설정합니다.<br>② 운동 형태마다 필요한 값을 산출하여 계산합니다.<br> 예) 운동 형태: 직동(왕복 운동), 왕복 사이클 속도: 2사이클/초(=120사이클/분), 스트로크 거리: 40mm<br> V (m/초)= 2(사이클/초) × 2(왕복/사이클) × 40(mm)/1000 = 0.16(m/초) |
| PV값 | 면압(P값)과 속도(V값)의 곱 | 면압(P값)과 속도(V값)의 곱을 구합니다. <br> P값, V값, PV값이 허용 범위 내인 무급유 부시를 선정합니다. |
| 환경 | 사용하는 환경 조건을 결정하고 적합한 무급유 부시를 선정합니다. | 약품 등 특수 환경에서 사용하는 경우는 제조업체에 기술 데이터가 있는지 확인한 후에 검토합니다. |
| 상대재 | 축의 재질, 경도, 표면 거칠기를 설계합니다. | 무급유 부시의 종류, 면압 중에 적절한 능력이 있는 축을 선정합니다. |
| 조립 방법 | 축과 부시의 구조 및 조립 순서를 결정합니다. | ① 부시를 원하는 부품에 장착할 때의 고정 방법(압입, 나사 고정)을 결정합니다.<br>② 부시가 미끄러지는 축과의 사양 틈새를 실현하는 조정법을 설정합니다.<br>③ 축 모따기 등의 조립성을 향상시키려는 노력을 구조에 반영합니다. |
무급유 부시의 선정 절차
- 최대 하중 산출:
- 무급유 부시에 가해지는 최대 하중을 산출합니다. 이는 부시가 견딜 수 있는 최대 하중을 파악하는 데 필수적입니다.
- 내경과 길이 결정:
- 무급유 부시의 내경과 길이를 결정합니다. 이 값들은 부시의 물리적 특성을 정의하고 설계 과정에서 중요한 역할을 합니다.
- 면압 계산:
- 최대 하중을 부시의 내경과 길이로 나누어 면압(P값)을 계산합니다. 예를 들어, 최대 하중이 3000N이고, 내경이 20mm, 길이가 25mm인 경우, 면압(P값)은 3000 ÷ (20 × 25) = 6.0 N/mm²입니다.
- 속도(V값) 산출:
- 운동 형태를 결정하고 무급유 부시에 대한 축의 속도(V값)를 산출합니다. 운동 형태에 따라 직동, 회전, 요동 중 하나를 설정합니다.
- 예를 들어, 운동 형태가 직동(왕복 운동)이고, 왕복 사이클 속도가 2사이클/초(=120사이클/분), 스트로크 거리가 40mm인 경우, 속도(V값)는 2 × 2 × 40 ÷ 1000 = 0.16 m/초입니다.
- PV값 산출:
- 면압(P값)과 속도(V값)의 곱을 구합니다. 이 값이 무급유 부시의 허용 범위 내에 있는지 확인합니다.
- 환경 조건 결정:
- 사용 환경 조건을 결정하고, 무급유 부시가 적합한지 확인합니다. 예를 들어, 약품 등 특수 환경에서 사용하는 경우 제조업체의 기술 데이터를 확인해야 합니다.
- 상대재 설계:
- 축의 재질, 경도, 표면 거칠기를 설계합니다. 이는 무급유 부시의 성능에 중요한 영향을 미칩니다.
- 조립 방법 결정:
- 축과 부시의 구조 및 조립 순서를 결정합니다. 부시를 원하는 부품에 장착할 때의 고정 방법(압입, 나사 고정)과 부시가 미끄러지는 축과의 사양 틈새를 실현하는 조정법을 설정합니다. 또한, 축 모따기 등의 조립성을 향상시키려는 노력을 구조에 반영합니다.
결론
무급유 부시를 선정할 때는 면압, 속도, PV값, 환경 조건, 상대재, 조립 방법 등을 종합적으로 고려해야 합니다. 이를 통해 적절한 무급유 부시를 선택하여 기기의 성능과 내구성을 극대화할 수 있습니다. 사용자가 사전에 결정해야 할 항목과 검토 순서를 철저히 따라 무급유 부시의 최적화를 실현할 수 있습니다.
출처: 한국 미스미
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