기계적 씰의 샤프트 허용 오차는 무엇입니까?

샤프트 공차는 기계적 씰의 적절한 기능과 수명에 중요한 요소입니다. 올바른 샤프트 공차를 보장하려면 일반적인 값, 표준, 표면 마감, 재료, 정렬 및 적합 유형과 같은 다양한 측면을 고려해야 합니다.

이 기사에서는 기계적 씰의 샤프트 공차와 관련된 핵심 개념을 탐구합니다. 산업 표준, 공차에 영향을 미치는 요소, 클리어런스와 간섭 맞춤의 차이점을 살펴보고 이러한 구성 요소를 다루는 전문가를 위한 포괄적인 가이드를 제공합니다.

샤프트 허용오차란 무엇인가

샤프트 공차는 샤프트의 치수, 특히 직경의 허용 가능한 변동을 말합니다. 이러한 치수 공차는 적절한 맞춤, 기능 및 성능을 보장하는 데 필수적입니다. 기계적 밀봉 그리고 샤프트와 상호 작용하는 다른 구성요소들.

허용 오차는 일반적으로 +/- 0.001인치 또는 +/- 0.025mm와 같은 범위로 표현되며, 명목 또는 이상적인 샤프트 직경에서 허용되는 편차를 나타냅니다. 허용 오차가 더 좁을수록 샤프트와 결합 구성 요소 간의 맞춤이 더 정밀해지고, 허용 오차가 느슨할수록 변동성이 더 커집니다.

일반적인 가치와 표준

참고: 이러한 값은 참고용일 뿐이며 특정 표준 및 응용 분야에 따라 달라질 수 있습니다.

표면 마감이란 무엇인가

표면 마감, 표면 거칠기라고도 하며, 샤프트 표면 질감의 특성을 말합니다. 샤프트 표면의 미세한 불규칙성, 능선, 골짜기를 측정한 것입니다.

표면 마감은 Ra(산술 평균 거칠기), Rz(프로파일의 평균 최대 높이), Rmax(최대 개별 거칠기 깊이)와 같은 다양한 매개변수를 사용하여 정량화됩니다. 이러한 매개변수는 일반적으로 마이크로미터(μm) 또는 마이크로인치(μin)로 표현됩니다.

샤프트에 필요한 표면 마감은 특정 응용 분야와 사용되는 기계적 씰의 유형에 따라 달라집니다. 일반적으로 기계적 씰이 포함된 응용 분야에서는 더 매끄러운 표면 마감이 바람직합니다. 이는 더 나은 밀봉 성능을 촉진하고 밀봉 구성 요소의 마모를 줄이기 때문입니다.

기계적 씰과 함께 사용되는 샤프트의 일반적인 표면 마감 값은 0.4~0.8μm Ra(16~32μin Ra)입니다. 그러나 일부 응용 분야에서는 최적의 밀봉 성능과 수명을 보장하기 위해 0.2μm Ra(8μin Ra) 이상과 같이 더 매끄러운 마감이 필요할 수 있습니다.

원하는 표면 마감을 달성하려면 선삭, 연삭, 연마와 같은 적절한 샤프트 제조 공정과 품질 관리 검사 중 지정된 표면 마감 요구 사항을 준수해야 합니다.

샤프트 허용 오차에 영향을 미치는 요소

재료

샤프트의 소재는 달성 가능한 공차에 직접적인 영향을 미칩니다. 다양한 소재는 가공성, 열 팽창 계수 및 경도 특성이 다릅니다. 예를 들어, 스테인리스 스틸 샤프트는 치수 안정성이 높고 열 팽창이 낮아 플라스틱 샤프트에 비해 더 엄격한 공차로 가공할 수 있습니다.

재료 선택은 또한 하중 하에서 샤프트의 마모, 부식 및 변형에 대한 저항성에 영향을 미칩니다. 기계적 씰의 적절한 기능과 수명을 보장하기 위해 샤프트 허용 오차를 지정할 때 이러한 요소를 고려해야 합니다.

샤프트 정렬 및 런아웃

정렬 불량이나 과도한 흔들림은 샤프트와 씰 표면에 고르지 못한 마모를 일으켜 조기 파손으로 이어질 수 있습니다.

샤프트 정렬은 샤프트와 씰 챔버 사이의 동심성을 말합니다. 샤프트가 씰 내부에 적절하게 중앙에 위치하여 씰 면의 방사형 하중을 최소화합니다. 적절한 정렬은 일반적으로 정밀한 가공 및 설치 관행을 통해 달성됩니다.

반면 런아웃은 회전 중에 샤프트가 실제 중심선에서 벗어나는 것을 말합니다. 과도한 런아웃은 씰 면이 진동하여 마모와 누출이 증가할 수 있습니다. 적절한 샤프트 직진성, 균형 및 지지 베어링을 보장하여 런아웃을 최소화할 수 있습니다.

적합 유형

샤프트와 기계적 씰 구성 요소 간의 맞춤은 원하는 샤프트 공차를 유지하는 데 또 다른 중요한 요소입니다. 두 가지 주요 맞춤 유형은 클리어런스 맞춤과 간섭 맞춤입니다.

클리어런스 핏

클리어런스 핏은 샤프트와 씰 슬리브 또는 글랜드와 같은 결합 구성 요소 사이에 작은 갭을 허용합니다. 이 핏 유형은 구성 요소에 과도한 응력을 유발하지 않고 사소한 샤프트 불규칙성과 열 팽창을 수용합니다.

클리어런스 핏은 일반적으로 조립 및 분해가 용이해야 하거나 샤프트와 씰 구성 요소가 열 팽창률이 다른 재료로 만들어졌을 때 지정됩니다. 그러나 과도한 클리어런스는 씰 움직임과 누출을 초래할 수 있습니다.

간섭 맞춤

간섭 맞춤은 프레스 맞춤이라고도 하며, 샤프트 직경보다 약간 더 큰 결합 구성 요소를 포함합니다. 이는 샤프트와 구성 요소 사이에 단단하고 마찰 기반의 연결을 만듭니다.

간섭 맞춤은 샤프트와 씰 구성 요소 사이에 단단하고 움직이지 않는 연결이 필요할 때 사용됩니다. 이 유형의 맞춤은 상대적인 움직임을 최소화하고 부품 간의 동심성을 보장합니다.

그러나 간섭 맞춤은 구성 요소에 높은 응력을 유발할 수 있으며 특별한 설치 및 제거 절차가 필요할 수 있습니다. 샤프트 또는 씰 구성 요소의 손상을 방지하기 위해 재료, 온도 및 작동 조건에 따라 간섭 양을 신중하게 계산해야 합니다.