학생 또는 전문 엔지니어로서 간단한 차축이 기계 및 차량 작동 방식에 얼마나 중요한지 알면 놀랄 것입니다.
단순한 부품처럼 보이지만 차축은 기계적 동력이 바퀴로 전달되거나 바퀴에서 나오는 방식의 핵심 부분입니다.
차축은 자동차와 트럭에서 기차와 산업 기계에 이르기까지 광범위한 사물에 사용됩니다.
이번 블로그 포스트에서는 액슬의 기초와 엔지니어링에서 액슬이 의미하는 바에 대해 이야기할 예정이므로 이 중요한 부분에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.
따라서 숙련된 엔지니어이든 이제 막 시작한 엔지니어든 차축이 중요한 이유와 작동 방식을 계속 읽으십시오.
차축 이해
공식적인 정의:
바퀴를 운반하고 바퀴와 함께 회전하여 기계적 동력을 바퀴에 전달하거나 바퀴가 바퀴 위에서 자유롭게 회전할 수 있도록 하는 지지 부재.
차축은 바퀴를 제자리에 고정하고 바퀴와 함께 회전하여 기계적인 힘을 주고받거나 바퀴가 바퀴 위에서 자유롭게 회전하도록 하는 부품입니다.
차축은 바퀴가 달린 기계나 차량의 중요한 부분입니다.
일반적인 차축 유형에는 전면, 후면 및 스터브 축이 포함됩니다.
그러나 탠덤 액슬, 데드 액슬 및 스티어링 액슬과 같이 다른 용도로 사용되는 다른 많은 유형이 있습니다.
차축의 종류:
프론트 액슬
차량 전면의 무게는 전면 차축에 의해 전달되며, 전면 차축은 차량을 조향하는 데 도움을 주고 노면의 변화로 인한 충격을 흡수합니다.
트럭, 버스 및 일부 4륜 구동 차량에 자주 사용됩니다.
리어 액슬
리어 액슬은 움직이는 바퀴에 동력을 전달하는 역할을 합니다.
하프 샤프트라고하는 두 개의 반쪽이 있습니다. 차동 장치는 두 개의 반쪽을 연결합니다.
대부분의 리어 액슬은 "활성" 상태입니다. 즉, 차량의 바퀴와 함께 회전합니다.
그러나 모든 리어 액슬이 라이브 액슬인 것은 아닙니다.
일부 자동차에는 하프 샤프트 및 기타 부품을 사용하여 바퀴에 동력을 전달하는 독립적인 리어 서스펜션이 있습니다.
스터브 액슬
스터브 액슬은 차량 폭을 가로지르지 않는 짧은 액슬입니다.
자체적으로 작동하는 서스펜션 시스템이 있는 자전거, 오토바이 및 일부 소형 트레일러에 사용됩니다.
다른 유형의 차축
탠덤 액슬, 데드 액슬 및 조향 액슬과 같이 다양한 용도로 사용되는 다른 많은 종류의 액슬이 있습니다.
대형 트럭과 트레일러는 탠덤 액슬을 사용하여 더 넓은 지역에 무게를 분산시킵니다.
데드 액슬은 움직이지 않는 액슬이며 하중을 더 많이 지지하거나 중량이 고르게 분산되도록 하는 데 사용됩니다.
스티어링 액슬은 스스로 바퀴를 돌릴 수 없는 트레일러나 기타 차량에 그렇게 할 수 있는 능력을 부여하는 데 사용됩니다.
차축의 구성 요소
베어링은 바퀴가 자동차에 고정된 차축 주위를 돌도록 하는 것입니다.
마찰을 줄이고 차축과 휠이 너무 빨리 마모되는 것을 방지합니다.
용도에 따라 차축은 무엇보다도 강철 또는 알루미늄 합금으로 만들 수 있습니다.
강도가 높고 무게가 가볍기 때문에 탄소 섬유 차축은 일부 고성능 응용 분야에도 사용됩니다.
바퀴와 차축의 기계적 이점
휠과 액슬의 기계적 이점은 휠에 가해지는 힘에서 액슬 중심까지의 거리(액슬 반경)에 대한 휠 중심에서 액슬 중심까지의 거리(휠 반경)의 비율입니다. ).
토크나 회전 운동량과는 아무런 관련이 없습니다.
휠과 차축의 기계적 이점은 기계가 들어가는 힘을 변경하는 양입니다.
이것은 들어가는 힘에 대한 나가는 힘의 비율과 같습니다.
올바른 차축 선택
차량에 필요한 액슬의 종류는 기술적 요구 사항과 얼마나 많은 힘을 가하는가에 따라 다릅니다.
사용되는 축의 유형은 차량의 무게, 사용 방법, 지형, 필요한 토크 또는 동력과 같은 여러 가지 사항에 따라 다릅니다.
차축은 용도와 필요한 속성에 따라 강철, 알루미늄 또는 탄소 섬유로 만들 수 있습니다.
결론적으로 특정 작업에 적합한 액슬 유형을 선택하려면 다양한 유형의 액슬과 해당 부품에 대해 알아야 합니다.
어떤 유형의 축을 사용할지는 기술적 요구 사항 및 얼마나 많은 힘이 가해지는지와 같은 여러 가지 사항에 따라 달라집니다.
차축은 바퀴가 달린 차량이나 기계의 중요한 부분입니다.
올바른 액슬을 선택하고 양호한 상태로 유지하면 이러한 시스템이 안전하고 효율적으로 작동하는지 확인할 수 있습니다.
팁: 필요한 경우 캡션 버튼을 켭니다. 영어(또는 인도 억양)에 익숙하지 않다면 설정 버튼에서 "자동 번역"을 선택하세요. 좋아하는 언어를 번역할 수 있게 되기 전에 먼저 동영상의 언어를 클릭해야 할 수도 있습니다.
차축 역학
차축은 기계의 한 부분에서 다른 부분으로 기계적 동력을 이동시키는 샤프트입니다.
"constant velocity axis"의 약자인 CV 액슬은 휠이 같은 속도로 회전할 때에도 휠에 동력을 전달하는 데 도움이 되는 샤프트입니다.
주로 전륜구동 차량에 사용되지만 전륜구동 차량과 일부 후륜구동 차량에서도 찾아볼 수 있다.
CV 액슬은 변속기가 앞바퀴를 부드럽고 안정적으로 구동할 수 있도록 하는 CV 조인트로 제작됩니다.
이것은 관절이 다른 방식으로 움직일 수 있도록 하는 베어링에 의해 가능합니다.
CV 차축 대 일반 차축
CV 액슬은 작동 방식과 제작 방식이 일반 액슬과 다릅니다.
거의 모든 액슬이 동일한 기능을 수행하지만 작동 방식은 매우 다릅니다.
일반 액슬은 회전하지만 같은 위치에 있는 두 개의 샤프트를 연결합니다.
대조적으로, CV 조인트는 이 두 샤프트가 연결된 상태를 유지하기 위해 움직이고 구부릴 수 있어야 하는 두 개의 서로 다른 회전 샤프트를 연결합니다.
마모의 CV 차축 징후
CV 액슬이 불량인지 교체해야 하는지 알 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다.
대부분의 경우 CV 액슬이 불량하면 회전할 때 딸깍 소리가 나며 이는 외부 CV 조인트에 문제가 있음을 의미합니다.
나쁜 CV 액슬의 또 다른 징후는 더 빨리 달릴수록 더 심해지는 진동으로 운전하는 것입니다.
CV 액슬의 샤프트가 구부러지면 운전 중에 진동이 느껴지기 시작할 수 있습니다.
타이어 안쪽이나 가장자리의 그리스는 CV 액슬 불량의 세 번째 징후입니다.
이것은 하나 또는 두 개의 부츠가 고장났고 교체해야 함을 의미합니다.
움푹 들어간 곳이나 연석과 같은 것을 치고 난 후의 나쁜 진동은 나쁜 CV 액슬의 네 번째 징후입니다.
이는 차축이 구부러졌음을 의미할 수 있습니다.
이러한 일이 발생하면 수리가 필요한지 확인하기 위해 자동차를 전문적으로 살펴볼 때입니다.
차축 효율성 극대화
방정식 v = rω를 사용하여 차축으로부터의 거리와 관련하여 바퀴 바깥쪽 지점의 최대 속도를 알아낼 수 있습니다.
여기서 v는 포인트의 선형 속도, r은 축으로부터의 방사형 거리, ω는 휠의 각속도입니다.
이 방정식은 반경 방향 거리와 각속도가 선형 속도와 직접적으로 관련되어 있음을 보여줍니다.
회전 중심에서 가장 먼 휠의 지점이 가장 빠른 속도를 가집니다.
바퀴의 모양과 움직이는 방식에 따라 바퀴의 모든 지점이 될 수 있습니다.
바퀴가 미끄러지지 않고 굴러갈 때 바퀴가 지면에 닿는 지점은 차량과 같은 속도로 움직입니다.
바퀴의 각속도는 차량의 속도와 바퀴의 반지름의 비율과 같습니다.
바퀴가 정지할 때의 각도 이동은 선형 이동과 직접적인 관련이 없습니다.
직선 운동은 정지하는 데 걸리는 속도와 시간뿐 아니라 차량의 마찰과 무게와 같은 다른 요인에 따라 달라집니다.
사용 사례
차축은 다양한 기계 및 차량의 중요한 부품이며 각 응용 분야에는 제대로 작동하는지 확인하기 위한 고유한 설계 요구 사항이 있습니다.
| 사용: | 설명: |
|---|---|
| 자동차 | 자동차 사업에서 차축은 자동차의 무게를 지탱하고 엔진에서 바퀴로 동력을 전달하기 때문에 매우 중요합니다. 라이브 액슬과 독립 액슬은 자동차에 사용되는 두 가지 주요 유형의 액슬입니다. 대부분의 후륜구동 자동차에는 라이브 액슬이 있는데, 이는 두 바퀴에 동력을 전달하는 단일 액슬로 구성됩니다. 반면에 전륜구동 자동차는 각 바퀴가 독립적으로 움직일 수 있도록 독립된 차축을 가지고 있습니다. 이것은 승차감과 핸들링을 향상시킵니다. |
| 중장비 | 불도저, 크레인, 굴착기와 같은 중장비에도 축이 필요합니다. 차축은 이러한 기계의 무거운 무게를 지탱하고 이동에 필요한 동력을 제공합니다. 라이브 액슬은 종종 중장비의 바퀴에 동력을 전달하는 데 사용됩니다. 차동 잠금 장치와 같은 다른 기능은 거친 지형에서 견인력을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다. |
| 농업용 기계 | 차축은 트랙터와 같은 농업 기계의 무게를 지탱하고 수확기를 결합하며 바퀴에 동력을 전달합니다. 이러한 기계에는 험한 지형과 농사에 수반되는 무거운 짐을 처리할 수 있을 만큼 강하고 내구성이 있는 차축이 필요합니다. |
| 기차로 이동하기 | 차축은 바퀴를 지지하고 기차가 움직일 수 있도록 동력을 전달하기 때문에 철도 운송의 중요한 부분입니다. 레일 액슬은 일반적으로 고강도 강철로 만들어지며 기차 여행의 고속 및 무거운 하중을 처리할 수 있어야 합니다. |
| 산업용 기계 | 축은 컨베이어, 크레인 및 광산 도구와 같은 많은 산업 장비에 사용됩니다. 이러한 기계를 움직이려면 장비의 무게를 지탱하고 동력을 안정적으로 전달할 수 있는 견고한 축이 필요합니다. |
결론
액슬에 대한 이 이야기를 마무리하면서 엔지니어링 세계에서 액슬이 얼마나 중요한지 기억하는 것이 중요합니다.
첫 번째 바퀴부터 우리가 매일 운전하는 자동차에 이르기까지 차축은 시간이 지남에 따라 운송 및 기계가 어떻게 변화했는지에 대한 중요한 부분이었습니다.
차축은 중요하지만 간과되는 경우가 많으며 작동 방식이나 제작 방식에 대해 많은 생각을 하지 않습니다.
하지만 공대생이나 엔지니어로서 이 단순하지만 중요한 부분이 얼마나 중요한지 아는 것이 중요합니다.
공학에 대해 더 많이 배울 때 가장 작은 부품이라도 기계나 차량의 작동 방식에 큰 차이를 만들 수 있다는 점을 명심하십시오.
따라서 다음에 운전하거나 기계를 사용할 때는 모든 것을 가능하게 하는 차축에 대해 생각하십시오.
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