축이음의 종류 및 특징

1. 축이음이란

동력전달을 위하여 두 축을 연결하는데 사용되는 기계요소를 말하는데, 운전 중 단속(떼었다 붙였다 조정 가능)을 할 수 있는 '단속형 축이음'과 운전 중에는 단속을 할 수 없는(한번 물리면 동력 정지 후 조정 가능) '비단속형 축이음'으로 나뉘어 진다. 그래서 일반적으로 단속형 축이음을 '클러치'라 하고 비단속형 축이음을 '커플링'이라 부른다.

비단속형 커플링에는 고정 커플링, 플랙시블 커플링, 올덤 커플링, 유니버셜 커플링이 있고, 단속형 커플링에는 맞물림 클러치, 마찰 클러치, 한방향 클러치, 원심 클러치가 있다.

2. 커플링(비단속형) : 장착한 후 분해하지 않으면 끊을 수 없음

고정 커플링은 일직선상의 축을 연결한 커플링으로서 두개의 축 상호이동이 불가하며 원통형과 플랜지형이 있다. 플랙시블 커플링 또한 고정 커플링과 같이 일직선상의 축을 연결한 것인데 고정 커플링과 다른 점은 축이음에 유연성이 있어서 열팽창에 의한 약간의 신축 및 변형을 허용한다는 점이다. 또한 진동, 충격, 이완이 있는 곳에 사용되어 베어링에 무리를 주지 않고 소음이 발생하지 않는 조용한 커클링이다. 올덤 커플링은 앞서 말한 고정 커플링과 플랙시블 커플링과는 달리 일직선상(중심선)에서 약간 어긋난 평형 축을 연결해 주는데, 각속도의 변화는 없고 편심이 있어서 고속회전에는 부적합 하다. 유니버셜 커플링은 두 축이 어긋나거나 교차하는 등의 어느 각도로 두 축이 연결되던 운동 전달이 가능하다. 유체 커플링은 기계적인 연결이 없어서 충격하중 발생시 기계설비를 보호할 수 있다. 또한 분해조립이 용이하며 무급유이며 보수비용이 거의 들지 않고 충격완화와 진동의 흡수 능력이 우수한 장점이 있다.

3. 클러치(단속형) : 운전 중 필요에 따라 결합을 끊을 수 있음

클러치 축이음의 종류 중 하나인 맞물림 클러치는 턱(jaw) 또는 이로 맞물려 미끄럼 없이 확실한 동력을 전달하며 저속 및 저하중용으로 사용된다. 이것은 회전수를 작게 설계해야 하며 회전수가 클 경우 맞물린 이가 빠질 위험이 있다. 마찰 클러치는 접촉면의 마찰력으로 동력을 전달하며 주로 고속회전에 사용된다. 그래서 자동차 엔진과 변속기 사이에 동력을 전달하는 축이음 장치로 사용된다. 이것은 한쪽면은 금속을, 다른 한쪽은 가죽, 고무, 목재를 사용한다. 한방향 클러치는 한방으로만 동력을 전달하며 자전거 free wheel에 사용된다. 마지막으로 원심 클러치는 드럼 내부에 있는 슈(shoe)가 중심부와 스프링으로 연결되어 있다가 고속으로 회전하면 원심력에 의해 스프링이 늘어나면서 슈가 드럼 내부에 부착되어 드럼과 슈의 마찰력에 의해 축이음을 돕는 자동 클러치의 일종이다. 유체 클러치는 펌프축을 원동기, 터빈축을 부하에 결합해 동력을 전달하는데 유체(오일)를 동력 전달 매체로 이용하여 유체의 운동 에너지를 이용하는 것으로, 자동차의 자동 변속기 토크 컨버터 등에 사용한다.