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공학 문제해결/기계설계

【기계설계】 나사 피치, 리드, 산수 예제 문제풀이

"That best portion of a good man's life, his little, nameless, unremembered acts of kindness and of love." - William Wordsworth

"좋은 사람의 삶은 사소하고, 세상에 알려지지 않았거나 잊혀진 친절과 사랑의 행동들로 대부분 채워진다." - 윌리엄 워즈워드


안녕하세요. 이번 포스팅에서는 기계설계에서 '나사' 관련한 간단한 문제를 가져왔습니다. 대부분 간단한 문제이지만, 실수할 수 있는 개념이라 포스팅하게 되었습니다. 검색을 통해서 들어오신 분들께서 한번 쭈욱~ 훑어 보는 형식으로 보시면 좋을 듯 합니다. 총 6개의 문제를 풀 것이고, 묻고 있는 개념은 비슷하지만, 유형이 조금씩 다르므로 주의해서 보시길 바랍니다. (공무원*공기업 기출문제입니다.)


[문제 1]
나사의 피치가 3mm인 두줄 나사가 1회전하면 리드는 몇 mm 인가?

[문제 1 풀이]
① 두줄 나사 → n = 2
② l = np 에서 l = 2 * 3 이므로, l = 6 mm
※ 나사의 리드 공식 → l = np


[문제 2]
리드가 10mm인 2줄 나사가 2회전시 이동거리는 몇 mm인가?

[문제 2 풀이]
① 리드(l)이 10mm이고 '2회전'이므로 
② 이동거리는 리드의 2배(= 10 * 2)인 20 mm
※ 참고로, 문제에 주어진 '2줄 나사'는 무시. → 나사의 n줄은 이동거리에 관련없음.


[문제 3]
나사의 피치가 4mm인 2줄 나사를 1.5 회전시켰을 때 축방향의 이동거리 [mm]는?

[문제 3 풀이]
① 리드는 l = np에서 l = 2 * 4 = 8 mm
② 1.5회전이므로 리드가 1.5배 → 이동거리 = 1.5 * l = 1.5 * 8 = 12 mm
※ '리드'와 '이동거리'는 서로 다른 개념임. 1회전시에는 리드와 이동거리는 같지만, 회전수가 달라지면 달라짐. 흔히, 리드는 설계시에 사용하는 개념이고 이동거리는 이번 문제에서 묻는 단순한 개념.


[문제 4]
3줄 나사에서 수나사를 고정하고 암나사를 1회전시켰을 때 암나사가 이동한 거리는?

[문제 4 풀이]
① 수나사 1회전 이동거리 = 암나사 1회전 이동거리
② 수나사의 리드 l = np = 3p
③ 즉, 암나사 1회전 이동거리는 수나사의 1회전 이동거리와 같으므로, '수나사 피치의 3배'이다.
※ 1회전은 '리드'와 '이동거리'는 같다.


[문제 5]
리드가 10mm인 2줄 나사가 90도 회전할 때 나사가 움직인 거리는?

[문제 5 풀이]
① 90도 회전시, 이동거리는 리드의 1/4배
② 즉, 10/4 = 2.5 mm
※ 나사가 1회전할 때, 360도 회전하므로, 90도 회전하면 1/4회전이다.


[문제 6]
18산 3줄의 휘트워드나사의 리드는 얼마[mm]인가?

[문제 6 풀이]
① 'xx산'이라는 말은 '1인치에 들어간 산의 수'이므로 1인치를 산수로 나눠주면 피치가 된다.
② 리드 l = np = 3 * 25.4/18 = 4.233 mm
※ 1 inch = 2.54 cm = 25.4 mm
※ '훠트워드나사'는 고려대상 아님. 일반 수나사로 생각해도 무방함.



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