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스플라인의 줄수는 6, 8, 10이 보통이다. 스플라인은 보통형 평행키에 비하여 큰 동력(토크)을 전달할 수가 있으며, 스플라인 축은 키 홈의 역할 뿐만 아니라 축의 역할도 한다. 각형 스플라인의 호칭은 스플라인의 홈수(N)×작은 지름(d)×큰 지름(D)의 형태로 표기한다.

[일반기계기사 필답형 개념강의+문제풀이] 4. 스플라인 – 그림으로 이해!

스플라인 규격 및 끼워맞춤 치수공차표

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스플라인 규격 및 끼워맞춤 치수공차표

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스플라인(spline) 설계 치수 규격

메카피아 설계엔지니어 핸드북 내용 중 발췌

‘기술지식기계요소’ 관련 글

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스플라인의 개요 및 규격(스플라인의 면압 강도 스플라인 재질 및 열처리 각형 스플라인 너비 및 공차)

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스플라인 규격 및 끼워맞춤 치수공차표

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스플라인(spline)이란 축에 직접 여러 줄의 키(key)를 절삭 가공하여 축과 보스(boss)가 슬립(slip) 운동을 할 수 있도록 제작한 것으로 주된 용도로는 큰 동력 전달용, 종류로는 키 홈의 모양에 따라 각형 스플라인과 인벌류트 스플라인(involute spline)으로 구분한다. 스플라인의 줄수는 6, 8, 10이 보통이다. 스플라인은 보통형 평행키에 비하여 큰 동력(토크)을 전달할 수가 있으며, 스플라인 축은 키 홈의 역할 뿐만 아니라 축의 역할도 한다.

각형 스플라인의 호칭은 스플라인의 홈수(N)×작은 지름(d)×큰 지름(D)의 형태로 표기한다. 아래 표 원통형 축의 각형 스플라인 호칭치수에서 예를 들어 각형 스플라인의 호칭이 축 또는 허브의 경우, 6 × 23 × 26 이라면 스플라인 홈수 N이 6개, 작은 지름 d가 23mm, 큰 지름 D가 26mm이다.

각형 스플라인의 치수 및 규격

더 많은 기계요소설계규격을 보려면 아래 도서를 참조하시기 바랍니다.

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스플라인의 개요 및 규격(스플라인의 면압 강도

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안녕하세요. 메카럽입니다.

이번 포스팅에서는 축에 키를 직접 가공한 모양인 스플라인에 대해 알아보도록 하겠습니다.

스플라인의 개요

스플라인(spline)이란 축에 직접 여러 줄의 키(key)를 절삭 가공하여, 축과 보스(boss)가 슬립(slip) 운동을 할 수 있도록 제작한 것으로 주용도로는 큰 동력 전달용, 종류로는 키홈의 모양에 따라 각형 스플라인과 인벌류트 스플라인(involute spline)으로 구분합니다. 스플라인의 줄수는 6, 8, 10이 보통이며 스플라인은 보통형 평행키에 비하여 큰 동력(토크)을 전달할 수가 있으며, 스플라인 축은 키홈의 역할뿐만 아니라 축의 역할도 합니다. 각형 스플라인의 호칭은 [스플라인의 홈수N x 작은지름d x 큰지름D]의 형태로 표기합니다. 아래 표 원통형 축의 각형 스플라인 호칭치수에서 예를 들어 각형 스플라인의 호칭이 축 또는 허브의 경우, 6x23x26이라면 스플라인 홈수 N이 6개, 작은지름d가 23mm, 큰지름D가 26mm입니다. 제작 시 SPLINE GENERATOR로 전용 HOB를 제작 사용하여 가공 시 높은 정밀도와 일반 KEY의 역할을 보완하여 중하중이나 고하중이 걸리는 경우에 사용하며, 정확한 슬라이드와 고정밀도를 유지할 수 있습니다. 스플라인의 끼워맞춤은 작업 방법에 따라 고정을 하는 경우와 유동이 있는 경우, 두 가지 방법이 있으며, 큰 지름방향으로 아주 헐거운 끼워맞춤을 하며, 폭과 안지름부분에서 끼워맞춤의 공차를 다르게 하여 틈새를 조정하여 미끄럼형, 근접 미끄럼형, 고정형으로 구분합니다.

큰 토크를 전달하는 경우에 2개 이상의 키를 사용하여 축의 상하방향에 키홈 가공을 하여 사용하는 것은 기계 가공상 바람직하지 않으며 또한 상하 키홈에 의해 축의 단면적이 감소되어 축의 강도를 현저하게 저하시키는 요인이 됩니다. 이러한 경우 활동형 키(미끄럼키)를 추가 일체로 하여 축에 여러 개의 키홈 가공을 하여 동일 간격으로 배치한 스플라인 축을 사용합니다. 스플라인 축에 끼워지는 상대측 보스를 스플라인이라고 부릅니다. 스플라인은 축 방향으로의 이동이 가능하고, 토크를 여러 개의 키로 분담시키기 때문에 큰 토크를 전달하는 것이 가능하며 내구성이 우수합니다.

스플라인의 종류로는 각형 스플라인, 인벌류트 스플라인, 세레이션의 3종류가 있습니다.

스플라인의 면압 강도

스플라인의 면압강도는 키의 면압 강도와 동일합니다. 면압 강도에 대한 스플라인의 허용전달력 F(kgf)는 아래 식에 의해 계산합니다.

F = ηZHLσ

여기서,

η : 치면의 접촉효율(0.3~0.9)

Z : 잇수

H : 이의 접촉높이(이뿌리방향)mm

L : 스플라인의 접촉길이 mm

σ : 스플라인의 허용면압력 kgf/㎟

고정인 경우 : 7~125 kgf/㎟

무부하 상태에서 유동인 경우 : 4.5~9 kgf/㎟

부하 상태에서 유동인 경우 : 3이하 kgf/㎟

면압강도에 대한 스플라인의 허용전달 토크 T(kgf-m)는.

T = Fde/2000

여기서,

de : 스플라인의 유효 지름 mm

스플라인 축은 이 면압 강도 이외에 굽힘 강도나 비틀림 강도, 특히 축의 횜등도 검토할 필요가 있습니다.

원통형 축의 각형 스플라인 호칭치수[KS B 2006 : 2003(IDT ISO 14 : 1962)]
d

mm 경하중용 중간하중용 호칭

NxdXD 홈수

N D

mm B

mm 호칭

NxdXD 홈수

N D

mm B

mm 11 – – – – 6x11x14 6 14 3 13 – – – – 6x13x16 6 16 3.5 16 – – – – 6x16x20 6 20 4 18 – – – – 6x18x22 6 22 5 21 – – – – 6x21x25 6 25 5 23 6x23x26 6 26 6 6x23x28 6 28 6 26 6x26x30 6 30 6 6x26x32 6 32 6 28 6x28x32 6 32 7 6x28x34 6 34 7 32 8x32x36 8 36 6 8x32x38 8 38 6 36 8x36x40 8 40 7 8x36x42 8 42 7

d

mm 경하중용 중간하중용 호칭

NxdXD 홈수

N D

mm B

mm 호칭

NxdXD 홈수

N D

mm B

mm 42 8x42x46 8 46 8 8x42x48 8 48 8 46 8x46x50 8 50 9 8x46x54 8 54 9 52 8x52x58 8 58 10 8x52x60 8 60 10 56 8x56x62 8 62 10 8x56x65 8 65 10 62 8x62x68 8 68 12 8x62x72 8 72 12 72 10x72x78 10 78 12 10x72x82 10 82 12 82 10x82x88 10 88 12 10x82x92 10 92 12 92 10x92x98 10 98 14 10x92x102 10 102 14 102 10x102x108 10 108 16 10x102x112 10 112 16 112 10x112x120 10 120 18 10x112x125 10 125 18

구멍 및 축의 치수공차(KS B 2006 : 2003)

구멍공차 축공차 고정

형태 브로칭 후 열처리하지 않은 것 브로칭 후 열처리한 것 B D d B D d B D d H9 H10 H7 H11 H10 H7 d10 a11 f7 미끄럼형 f9 a11 g7 근접 미끄럼형 h10 a11 h7 고정형

각형 스플라인의 너비의 대칭 치수공차(KS B 2006 : 2003)

단위 : mm

스플라인 나비 B 3 3, 4, 5, 6 7, 8, 9, 10 12, 14, 16, 18 대칭에서 공차 t 0.010 (IT7) 0.012 (IT7) 0.015 (IT7) 0.018 (IT7)

스플라인 재질 및 열처리

요구 재질과 열처리 소재의 열처리 소재 경도, HB 비 고 SM43C

담금질, 뜨임 담금질, 뜨임

(뜨임온도 630~680 ℃) 170~200 강도가 그다지 필요없는 축 SM43C

고주파 열처리, 뜨임 담금질, 뜨임

(뜨임온도 603~680 ℃) 170~200 고강도가 필요한 축 표면 경화재

침탄 열처리, 뜨임 불림 170~200 – 일반 구조용 압연강재 – 180이하 –

※ 위 표 이외의 재질을 사용하는 경우의 열처리에 관해서는 별도로 제조사와 협의하시기 바랍니다.

스플라인의 규격 및 개요에 대해 알아보았습니다. 제도, 설계 시 유용하게 이용하시기 바라며 키와 관련된 포스팅은 이번 포스티으로 마무리 하고 다음 포스팅부터는 멈춤링(스냅링)에 대해 알아보도록 하겠습니다. 하루하루 행복하세요.

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SAE 인벌류트 스플라인 샤프트 규격

스플라인 (Splined) 은 ANSI B92.1- 30˚ Flat Root Side Fit 를 따른다. 즉 압력각이 30도이고 기어 측면을 통해서만 동력이 전달되게 설계된 스플라인 이다.

스플라인 규격을 보면 좀 복잡한데 맨 처음 T앞의 숫자가 잇수(또는 줄수) 이다. 그 다름 숫자의 분자값은 지름 피치 (Diametral Pitch ) 값이고 피치경 (Pitch Diameter) 값을 결정한다. 분모 값은 이 깊이를 결정하는 스터브 피치 (Stub Pitch) 값이다. 항상 분모값이 분자값의 2배수이다.

대부분의 유압 모터/ 펌프는 이 규격을 사용하므로 공칭 경 (스플라인의 외경)을 측정하고 잇수를 세 보면 어떤 규격인지 알 수가 있다.

모터/펌프를 전동기 또는 엔진과 연결해야 할 때 커플링을 사용해야 하는데 이 커플링과 걸쳐지는 스플라인의 길이도 중요하다. 통상 공칭경의 2/3 이상이 걸쳐지도록 한다.

SAE CODE 스플라인 규격 공칭 경 (Nominal Diameter : ND) 샤프트 전체 길이 (TL) mm inch mm inch AA 9T 20/40 DP 12.70 0.500 27.0 1.062 A 9T 16/32 DP 15.88 0.625 31.8 1.250 AH 11T 16/32 DP 19.05 0.750 B 13T 16/32 DP 22.23 0.875 41.3 1.625 BB 15T 16/32 DP 25.40 1.000 46.0 1.812 C 14T 12/24 DP 31.75 1.250 55.5 2.187 CS 21T 16/32 DP 34.93 1.375 CC 17T 12/24 DP 38.10 1.500 61.9 2.437 D 13T 8/16 DP 44.45 1.750 74.6 2.937 E 13T 8/16 DP F 15T 8/16 DP 50.80 2.000 87.3 3.437

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