압입 끼워맞춤 계산기

억지 끼워맞춤의 조립력, 계면 압력, 응력 계산. 두꺼운 벽 실린더 이론(Lame 방정식)을 사용하여 억지 끼워맞춤 매개변수를 계산합니다. 계면 압력, 조립력, 최대 토크/축방향 하중 용량을 결정합니다.

두꺼운 벽 실린더 이론(Lame 방정식)을 사용하여 억지 끼워맞춤 매개변수를 계산합니다. 계면 압력, 조립력, 최대 토크/축방향 하중 용량을 결정합니다.

압입 (억지 끼워맞춤) 조립은 어떻게 작동하나요?

압입 끼워맞춤은 구멍보다 약간 큰 지름의 축을 조립하여 영구 결합을 만든다. 이때 발생하는 탄성 변형이 접촉면 압력을 만들고, 이 압력이 토크와 축방향 하중을 전달하는 마찰력을 발생시킨다. 해석에는 고전 탄성론의 라메(Lamé) 후육 원통 방정식을 사용한다.

접촉면 압력은 지름 죔새, 두 부품의 탄성 특성(영률과 푸아송비), 형상(축 지름, 허브 외경, 접촉 길이)에 따라 결정된다. 압입력은 접촉면 압력 × 접촉 면적 × 마찰계수와 같다. 열팽창(허브 가열, 축 냉각)을 이용하면 조립이 쉬워진다.

설계 한계: 허브 원주 응력은 1.5-2.0의 안전계수를 두고 재료 항복강도 이하를 유지해야 한다. 과도한 죔새는 소성 변형을 일으켜 유지력을 떨어뜨리고 허브 균열을 유발할 수 있다. 일반적인 죔새 범위: H7/p6(가벼운 압입, Ø25 기준 0.001-0.035 mm), H7/s6(강한 압입, Ø25 기준 0.014-0.048 mm).

Formula: 접촉면 압력: p = δ / (d × (Ch/Eh + Cs/Es)) Ch = (d²+D²)/(D²−d²) + νh, Cs = 1 − νs (중실축) 압입력: F = π × d × L × p × μ 유지 토크: T = π × d² × L × p × μ / 2

계산 예시

Ø25.021 mm 강재 축을 보어 Ø25.000 mm 강재 허브에 압입, 허브 외경 = 50 mm, L = 30 mm, μ = 0.12. 죔새 = 0.021 mm. Ch = (25²+50²)/(50²−25²) + 0.3 = 1.967. Cs = 1 − 0.3 = 0.7. p = 0.021/(25×(1.967/200000 + 0.7/200000)) = 62.96 MPa. 압입력 = π×25×30×62.96×0.12 = 17.8 kN.

이 계산기를 사용할 때

피해야 할 일반적인 실수

결과 해석 방법

관련 표준 및 참고문헌

자주 묻는 질문

프레스 압입과 열박음 중 어떤 것을 선택해야 하나요?

프레스 조립(유압 프레스)은 간단하지만 삽입 중 마찰의 제약을 받습니다 — 죔새가 크면 긁힘(galling)이나 고착이 생길 수 있습니다. 열 조립(허브를 150-300°C로 가열하거나 축을 -196°C 액체질소로 냉각)은 마찰 없이 헐거운 상태로 조립할 수 있어 설계 죔새를 온전히 확보합니다. 죔새 > 0.001×지름, 긴 접촉 길이(L/d > 1.5), 또는 표면 조도를 보존해야 하는 경우에는 열 조립을 사용하십시오.

압입 끼워맞춤에는 어떤 표면 조도가 필요한가요?

축과 구멍 표면 모두 Ra 0.8-1.6 μm(연삭 또는 경질 선삭)이어야 합니다. 표면이 거칠면 산봉우리가 소성변형되어 유효 죔새가 줄고, 너무 매끄러운 표면(<Ra 0.4 μm)은 마찰계수를 낮춰 체결력을 떨어뜨릴 수 있습니다. 표면 가공은 나선 패턴이 없는 원통 연삭으로 지정해야 하며, 나선 패턴은 나선형 누설 경로를 만들 수 있습니다.

사용 중 온도가 압입 끼워맞춤에 어떤 영향을 미치나요?

허브가 축보다 높은 온도에서 작동하면(기어박스에서 흔함), 열팽창이 간섭 끼워맞춤을 감소시킵니다 — 허브가 축보다 더 많이 팽창합니다. 강재에서 약 100-150°C의 온도 차이에서, 가벼운 압입 끼워맞춤(H7/p6)은 느슨해질 수 있습니다. 최악의 사용 온도를 고려하여 설계하거나, 고온 용도에는 더 무거운 간섭 끼워맞춤(H7/s6)을 사용합니다.