나사의 종류
결합용 나사
결합용 나사는 기계 부품의 체결이나 위치 조정에 사용되는 나사로, 나사산이 삼각형 모양인 나사를 사용합니다.
미터 나사와 유니파이 나사는 나사산각이 60º로 구조상 비례치수가 같습니다. 보통 나사와 가는 나사 또한 비례치수가 같지만, 가는 나사는 지름에 비해 피치와 나사산의 높이가 작습니다.
가는 나사의 피치는 동일 호칭지름에 대해 2종류 이상입니다.
주로 미터나사, 유니파이 나사, 관용 나사가 사용되며, 기계 부품의 이동이나 회전을 방지하여 위치를 고정하는 데 사용됩니다.
미터 나사
나사산의 지름과 피치를 mm로 나타냅니다.
가는나사는 수나사의 골지름 부위 틈새가 보통 나사보다 더 작고, 지름에 비해 피치도 작습니다.
자립성이 우수하므로 강도를 필요로 하거나, 두께가 얇은 원통부의 기밀유지, 항공기, 정밀기계, 자동차 등에서 이완방지용으로 사용합니다.
표준적인 나사로, 직선형으로 말린 나사입니다.
미터법을 기준으로 한 나사 규격입니다. 일반적으로 유럽 및 아시아에서 널리 사용됩니다.
유니파이 나사
영국, 미국, 캐나다의 협정으로 제작되어 ABC 나사라고도 합니다.
피치는 25.4mm(1inch)에 대한 나사산의 수로 나타내며, 보통 나사와 가는 나사가 있습니다.
인치 단위를 기준으로 한 미국 표준 나사 규격입니다.
국제표준이며 미터나사와 동일한 특성을 가지고 있습니다.
관용 나사
나사산 각은 55º이며 유니파이 나사와 피치 표시법이 같습니다.
테이퍼 수나사는 평행 암나사, 평행 수나사는 테이퍼 암나사와의 결합이 원칙이며 테이퍼의 양은 1/16으로 합니다.
파이프 이음에서 나사산 생성으로 인한 강도저하를 막고, 기밀유지를 위해 사용하며 나사산의 높이가 낮습니다.
주로 파이프나 관의 연결에 사용됩니다. 내부 및 외부 연결부에 특화된 나사 형태를 가집니다.
운동용 나사
사각 나사
작은 모멘트로 축방향에 큰 힘을 전달하고, 효율이 가장 높지만 가공이 어렵습니다.
나사잭, 나사프레스, 선반의 이송나사로 사용됩니다.
사각 모양의 고정 머리를 가진 나사로, 회전 운동에 사용됩니다. 전달되는 힘을 운동으로 변환하는 데 사용되며, 대부분 기계적 장치에 사용됩니다.
사다리꼴 나사(애크미 나사)
사각나사보다 공작이 용이하여 공작기계의 이송나사로 사용됩니다.
자동조심작용을 하며, 이뿌리부가 두꺼워 강도가 높습니다.
높은 하중을 견딜 수 있으며, 역전시 자동 잠금 기능을 가질 수 있습니다. 경사면이 있는 나사로, 회전 운동을 변환하여 운동에 사용됩니다.
톱니 나사
하중을 받는 쪽은 사각나사, 반대쪽은 삼각나사의 형태로 만듭니다.
압착기, 바이스 등 하중작용방향이 일정한 경우에 사용하며, 나사산의 각도는 30º, 45º 두 가지가 있습니다.
나사에 톱니 모양의 고정 부분이 있는 나사로, 회전 운동을 변환하여 운동에 사용됩니다. 정밀한 조정이 가능하며, 높은 하중에서도 사용할 수 있습니다.
둥근 나사(너클 나사)
사다리꼴 나사의 산과 골을 둥글게 한 것으로 나사산의 각도는 30º입니다.
전구처럼 모래나 녹가루가 나사산으로 침투할 염려가 있는 경우 사용하며, 크기는 1인치 내의 나사산 수를 기준으로 합니다.
원형의 머리와 나사 형태로, 회전 운동을 변환하여 운동에 사용됩니다. 둥근 형태의 나사며, 독특한 디자인으로 인해 특수한 환경에서 사용됩니다.
볼 나사
나사축과 너트 사이에 다수의 강구를 넣어 힘을 전달하며, 마찰계수가 극히 작아서 효율이 90% 이상입니다.
고정 부분에 구형 구조를 가진 나사로, 회전 운동을 변환하여 운동에 사용됩니다. 강구를 사용하여 마찰을 줄이고, 높은 효율성과 정밀도를 제공합니다. 기계적 전달 부분에 주로 사용됩니다.
계측용 나사
직선변위를 회전변위로 변환-확대하며 정밀가공이 쉬운 삼각나사를 주로 이용합니다.
계측용 나사는 기밀 또는 수밀이 필요한 곳에 정밀체결 시 사용하는 관용 테이퍼 나사(PT)입니다.
관용 테이퍼 나사는 나사의 처음 부분과 끝 부분이 1/16로 경사져 있어 나사 길이 16mm에 지름이 1mm씩 끝 부분부터 작아집니다.
처음에는 헐겁게 채워지지만 나사 외경과 내경이 경사져 있기 때문에 어느 정도 부분부터는 강제적으로 체결됩니다.
나사 선택 시 고려사항
| 고려 요소 | 설명 |
|---|---|
| 크기와 길이 | 결합할 물체의 두께와 부피에 맞게 나사의 직경과 길이를 선택. 너무 짧거나 긴 나사는 결합 효과가 떨어질 수 있음. |
| 재질 | 사용 환경에 따라 달라질 수 있으며, 습기가 많은 환경에서는 부식에 강한 재질(스테인리스 스틸, 황동 등)이 좋음. |
| 나사 머리 형태 | 사용할 도구와 결합 부위의 공간에 따라 선택 가능. 일반적인 형태로는 평면, 십자, 별 모양 등이 있음. |
| 나사산 유형 | 목재, 금속, 플라스틱 등 결합할 물체의 재질에 따라 적합한 나사산 유형을 선택. 목재용 나사는 금속용 나사보다 나사산 간격이 넓음. |
| 구동 방식 | 나사를 조이거나 풀 때 사용할 드라이버 유형을 고려. 가장 일반적인 구동 방식은 십자형과 일자형임. |
마무리
오늘은 나사의 종류와 특징 및 나사 선택 시 고려사항 5가지에 대해 알아보았습니다.
나사는 기계 부품의 체결이나 위치 조정에 사용되며, 미터 나사, 유니파이 나사, 관용 나사 등 다양한 종류가 있습니다.
각 나사는 특정 용도에 맞게 설계되었으며, 결합용 나사는 기계 부품의 이동이나 회전을 방지하는 데 사용됩니다.
미터 나사는 mm로 나사산의 지름과 피치를 나타내며 주로 유럽과 아시아에서 사용됩니다. 유니파이 나사는 인치 단위로, 영국, 미국, 캐나다에서 널리 사용됩니다. 관용 나사는 파이프나 관의 연결에 사용되며, 운동용 나사에는 사각 나사, 사다리꼴 나사, 톱니 나사, 둥근 나사, 볼 나사 등이 있습니다.
계측용 나사는 정밀 체결에 사용되며, 나사 선택 시 크기, 길이, 재질, 나사 머리 형태, 나사산 유형, 구동 방식을 고려해야 합니다.
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