나사(SCREW)의 구조 및 종류

나사는 결합용 또는 체결용으로 삼각나사를 사용하며 결합과 분해가 용이하다.

긴 막대기에 나선형으로 홈이 파여 있는 기계 부품의 통칭.

고정용 나사는 마찰력으로 물체들을 고정시키며 운동용 나사는 토크를 수직 운동으로 변환시킨다.

못보다 안정적이며 한 번 고정한 후에도 푸는 것이 가능하므로 많은 기계에 널리 쓰인다.

 

목차

1. 나사의 구분

2. 나사의 구조와 명칭

3. 나사의 종류 (screw)

나사(SCREW)

 

1. 나사의 구분

나사산의 위치에 따라 수나사, 암나사로 구분하며 수나사는 원통의 외면에 나사산이 위치하며 예로 볼트와 같다. 암나사는 원통의 내면에 나사산이 위치하며 예로 너트와 같다. 
나사산의 회전 방향에 따라 오른나사, 왼나사로 구분하고, 나사산 모양에 따라 삼각나사, 사각나사, 사다리꼴나사, 둥근 나사 등으로 구분한다.

 

2. 나사의 구조와 명칭

- 나사산(crest): 수나사에서 지름이 가장 큰 부분

- 골(root): 지름이 가장 작은 부분

- 피치(pitch): 서로 인접한 나사산과 나사산 사이의 축 방향 거리

- 리드(lead): 나사가 1회전할 때 이동한 거리

- 수나사(볼트)의 최대 크기인 바깥지름과 최소 골지름으로 나눔

- 암나사(너트)의 최대 지름을 골지름이라고 하며 최소 지름을 안지름이라고 한다.

- 유효지름(평균지름)은 축에 평행한 방향으로 나사산의 길이와 나사홈의 길이 가 같아지는 지점의 지름

- 리드각(lead angle) 또는 나선각(helix angle): 유효지름을 기준으로 tanX = l / 3.14 d

- 나사산각(2β): 수나사의 나사산이 이루는 각도

- 플랭크각(flank angle, β): 일반적으로 나사산각의 1/2

- 나사산의 높이(h): 나사산을 반경 방향으로 측정한 높이

 

3. 나사의 종류 (screw)

 1) 결합용 나사

– 미터 나사(metric thread) & 유니파이 나사 (unified screw thread)

• 나사산각이 60°인 삼각나사

• 미터계 단위 및 인치계 단위의 사용

• 가는 나사의 경우, 보통 나사보다 지름에 비해 피치와 나사산의 높이가 작음

 

– 미터 나사(metric thread)

• 나사산각이 60°인 미터계 삼각나사로 표준적으로 가장 많이 사용

• [M 호칭지름]: 미터 보통 나사

• [M 호칭지름 ⅹ 피치]: 미터 가는 나사 – 자립성이 우수 하여 이완방지용으로 이용

 

– 유니파이 나사(unified screw thread)

• 나사산각이 60°인 인치계 삼각나사

• (나사호칭에 관한 숫자) (나사산 수(n)/inch) (나사종류)

• [UNC]: 유니파이 보통 나사

• [UNF]: 유니파이 가는 나사

• 미터 나사와의 관계 (in inch)

 

– 관용 나사(pipe thread)

• 절단된 파이프와 원통 이음쇠관의 연결에 이용

• 나사산의 높이가 낮음 → 파이프의 강도저하 감소

• 나사산각 55° & 표준치수: (나사산 수(n)/inch)

• 관용 테이퍼 나사(PT )

• 관용 평행 나사(PF )

 

 2) 운동용 나사

– 사다리꼴 나사(trapezoidal screw thread)

• 애크미(acme) 나사

• 효율은 사각 나사보다 떨어지나, 가공이 용이함

• 자동조심(self-aligning) 작용, 높은 강도, 큰 힘에 견딤

• 공작기계의 이송 나사로 이용

• [TW]: 2β=29°, 인치계, 수나사의 바깥지름

• [Tr]: 2β=29°, 미터계, 바깥지름 ⅹ 피치

 

– 사각 나사(square thread)

• 나사잭(screw jack), 나사 프레스(screw press), 이송 나 사(feed screw) 등에 이용

• 높은 나사의 효율, 어려운 가공

 

– 사다리꼴 나사(trapezoidal screw thread)

• 애크미(acme) 나사

• 효율은 사각 나사보다 떨어지나, 가공이 용이함

• 자동조심(self-aligning) 작용, 높은 강도, 큰 힘에 견딤

• 공작기계의 이송 나사로 이용

• [TW]: 2β=29°, 인치계, 수나사의 바깥지름

• [Tr]: 2β=29°, 미터계, 바깥지름 ⅹ 피치