틈새·죔새와 세 가지 끼워맞춤 — 최소·최대 틈새·죔새·헐거운·중간·억지 끼워맞춤 | 기계공작법 10.3-1
기계공작법Chapter 10 공차와 끼워맞춤 › Section 03
10.3-1 틈새·죔새와 세 가지 끼워맞춤
끼워맞춤은 서로 조립되는 축과 구멍의 치수 관계. 두 공차역이 놓이는 자리에 따라 틈새나 죔새가 생기며 헐거운·중간·억지 끼워맞춤으로 구분.
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01조립되는 두 부품의 치수 관계교재 214p
- 10.2 에서 본 구멍 H·축 h 의 위·아래 치수 허용차, 이번에는 그 구멍과 축을 끼웠을 때의 관계.
- 끼워맞춤(fit)은 치수 공차를 바탕으로 축과 구멍처럼 서로 조립되는 두 부품 사이의 치수 관계. 두 공차역이 놓이는 자리에 따라 틈이 생기기도, 억지로 밀어 넣어야 하는 상태가 되기도 함.
- 어느 상태로 정할지는 부품의 운동 방식과 기능에 따라 결정. 그 상태를 가르는 기본 개념이 틈새와 죔새.
02틈새교재 214p
- 틈새(clearance)는 구멍 지름이 축 지름보다 커서 조립했을 때 두 부품 사이에 틈이 생기는 상태.
- 최소 틈새는 가장 빡빡하게 만났을 때의 틈. 최소 틈새 = 구멍의 최소 허용 치수 − 축의 최대 허용 치수.
- 최대 틈새는 가장 헐겁게 만났을 때의 틈. 최대 틈새 = 구멍의 최대 허용 치수 − 축의 최소 허용 치수. 틈새는 언제나 구멍 치수에서 축 치수를 뺌.
03죔새교재 214p
- 죔새(interference)는 구멍 지름이 축 지름보다 작아 두 부품이 서로 압력을 받으며 억지로 끼워지는 상태. 축이 구멍보다 큰 만큼이 죔새.
- 최소 죔새 = 축의 최소 허용 치수 − 구멍의 최대 허용 치수로 축이 가장 가늘고 구멍이 가장 클 때.
- 최대 죔새 = 축의 최대 허용 치수 − 구멍의 최소 허용 치수로 축이 가장 굵고 구멍이 가장 작을 때. 죔새는 축 치수에서 구멍 치수를 빼며, 최솟값과 최댓값은 해당 조합에 맞는 치수 한계를 골라 계산.
04헐거운·중간·억지 끼워맞춤교재 215p
1헐거운 끼워맞춤
- clearance fit — 구멍의 최소 허용 치수 ≥ 축의 최대 허용 치수, 최소 틈새 0 이상.
- 축이 구멍 안에서 회전 운동이나 미끄럼 운동을 하는 부품.
2중간 끼워맞춤
- transition fit — 두 공차역이 겹쳐 실제 치수에 따라 작은 틈새도 작은 죔새도 가능.
- 자주 분해·조립하지 않지만 정확한 위치를 지켜야 하는 곳.
3억지 끼워맞춤
- interference fit — 구멍의 최대 허용 치수 ≤ 축의 최소 허용 치수, 최소 죔새 0 이상.
- 단단한 결합이나 큰 힘과 회전력의 전달.
| Ø45 H7 구멍과 짝 | 축의 허용차(mm) | 종류 |
|---|---|---|
| g6 | −0.025 ~ −0.009 | 헐거운 끼워맞춤 |
| k6 | +0.002 ~ +0.018 | 중간 끼워맞춤 |
| p6 | +0.026 ~ +0.042 | 억지 끼워맞춤 |
- 구멍 H7 은 0 ~ +0.025 mm 로 그대로 두고 축의 기호만 바꾼 결과. g6 은 구멍 공차역보다 지름이 작은 쪽이라 틈새, k6 은 구멍 공차역과 겹쳐 틈새 또는 죔새, p6 은 지름이 큰 쪽이라 죔새.
억지 끼워맞춤의 경계와 중간 끼워맞춤
- 억지 끼워맞춤은 죔새가 0 인 경계를 포함하며 공차역 전체에서 구멍이 축보다 커지는 경우는 없음. 틈새가 생길 여지가 조금이라도 있으면 두 공차역이 겹친 중간 끼워맞춤으로 구분.
05판별 기준과 교재 예제교재 216p
- 공차역 그림에서 세로는 지름의 크고 작음. 축의 공차역이 구멍보다 작은 쪽이면 틈새, 큰 쪽이면 죔새, 걸쳐 있으면 둘 다 가능.
- 판별은 어떻게 가공되어도 틈새가 생기면 헐거운 끼워맞춤, 어떻게 가공되어도 죔새가 생기면 억지 끼워맞춤, 틈새도 죔새도 생길 수 있으면 중간 끼워맞춤.
- 교재 예제는 네 문항 — Ø45 H7/g6, 허용차가 주어진 Ø80 구멍과 축, Ø16 H7/m6, 틈새가 주어진 Ø24 구멍과 축.
- 답은 Ø45 H7/g6 이 틈새 0.009 ~ 0.050 mm 의 헐거운 끼워맞춤, Ø80 조합이 죔새 0.010 ~ 0.059 mm 의 억지 끼워맞춤, Ø16 H7/m6 이 최대 틈새 0.011 mm·최대 죔새 0.018 mm 의 중간 끼워맞춤. Ø24 예제의 답은 축의 위 치수 허용차 −0.020 mm, 아래 치수 허용차 −0.033 mm.
m 축의 부호와 공차 등급 대조
- m 축은 위·아래 치수 허용차가 모두 양(+). g 나 f 처럼 음(−)으로 짐작하면 부호가 통째로 어긋남.
- 틈새에서 허용차를 되짚는 문항은 구한 축의 공차를 IT 기본 공차표와 대조하면 부호를 틀리지 않음.
- 세 가지 끼워맞춤을 봄 — 구멍과 축 중 어느 쪽을 기준으로 삼는가는 다음 편.
이 절의 핵심 정리
- 끼워맞춤은 서로 조립되는 축과 구멍 사이의 치수 관계이다.
- 틈새는 구멍 치수에서 축 치수를 빼고, 죔새는 축 치수에서 구멍 치수를 뺀다.
- 헐거운 끼워맞춤은 최소 틈새가, 억지 끼워맞춤은 최소 죔새가 0 이상이다.
- 중간 끼워맞춤은 두 공차역이 겹쳐 틈새도 죔새도 생길 수 있다.
- 예제는 허용 치수, 틈새와 죔새, 종류 판별의 차례로 풀고 공차 등급으로 검산한다.
강의 자료10.3-1 틈새·죔새와 세 가지 끼워맞춤
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