기계요소설계 압연기 설계보고서

목차

1. 프로젝트팀 개요
2. 목표 설정
3. 분석
4. 설계
5. 결론
6. 소감(Reflect)

본문내용

[Given]
Aluminium을 열간 압연하여 4mm의 초기 두께에서 2.8mm로 [압연폭 : 120mm] 압연하려한다. 이때 사용되는 압연롤의 직경은 62.5mm, 회전속도는 90rpm으로 설정한다. 요소부품의 재질은 SM45C로 제작되며, 베어링의 수명은 50000시간으로 설계한다.

①
평균유동응력을 고려하여 롤 압하력, 필요토크를 계산 후 이를 이용해 롤러 양단의 축지름을 설계하였다. 축의 재료로 사용될 SM45C의 항복강도, 압연기의 적용되는 안전율을 조사, KS규격에 부합하게 축지름=25mm 로 최종 설계하였음.

②
열간압연, 축지름, 현실적 제한조건을 고려하여 베어링의 종류, 형번을 선택하였다.
재료의 재결정온도인 150℃~240℃에서 압연이 진행되므로 단열 베어링을 선택한다. 또 베어링 안지름은 축 지름과 같아야 하므로 6305번, 고속회전에 용이하고 시장에 널리 유통되어 있는
단열 깊은 홈 볼베어링을 최종적으로 선택하였음.

③
유니버설커플링의 최대토크가 120% 더 받는다고 가정하여 토크값 계산 후, 종동축의 축지름을 계산한다. 30mm 이상일 경우 안전하다는 결과값을 얻었다.
UJ TECH 사의 UL75(4h) 모델의 유니버설 커플링의 우리가 설계한 최소 축지름보다 크게 설계되어 판매되고 있어, 위 모델로 최종 결정한다.

④
확실한 토크전달을 위해 묻힘키로 설정하였다. 상세치수설계는 축 지름에 맞는 KS규격내의 묻힘키 치수를 참고하였고, key의 전단저항에 따른 전달토크 계산식을 통해 key의 길이를 설계하였다. key의 길이 설계 시 좌굴을 고려하여 이론값보다 약 1.2배의 길게 설계함.
묻힘키(b*h*l) = (7 * 7 * 30 ) 으로 최종 설계하였음.

[설계결과 종합]
모든 요소부품은 SM45C로 제작하며 이론 계산 값과 현실적 제한조건(경제성, 신뢰성), 주어진 설계조건을 부합하는 최종 수치로
축 지름(25mm), 단열 깊은 홈 볼베어링 No.6305 (NSK사 제품)
유니버설 커플링(UJ TECH 사의 UL75(4h) 모델), 묻힘키(7*7*30),
모터 2kw 출력을 가진 Z4-112 모델 제품
을 사용하여 압연기 부품을 제작한다.

참고자료

· 없음