기계 모션의 종류

ref : https://m.blog.naver.com/dailylaboratory/221690928856

 

 

기계 모션

- Rigid 접합 : 두 컴포넌트 접합

- Revolute : 하나의 축을 기준으로 회전

- Slider : 하나의 축으로 양쪽 반복 이동

- Cylindrical : 하나의 축에서 회전과 양쪽반복/직선운동

- Pin-slot : 회전축과 이동방향의 축을 다르게 움직임

- Planer : 지정한 스냅 포인트를 따라 평면 위에서 회전과 이동

- Ball : 두 축에서 반복/직선 이동하고, 하나의 축에서 회전


Revolute

Slider

Cylindrical

pin-slot

planer

ball

 

기계 요소의 운동

- 캠 : 회전 + 직선 운동

- 크랭크 : 회전 + 상하, 좌우 2축 직선/왕복 운동

- 링키지 Linkage : 회전 운동 힘이 연쇄적으로 전달됨

- 기어 : 회전 운동, 톱니 수에 따라 회전력

- 레칫 : 회전 운동 + 속도에 따라 탄성력

 



크랭크

링키지

기어

레칫

 

크랭크와 캠

- 크랭크 CRANK : 회전 운동 <-> 왕복 운동으로 변환하는 기계장치. ex) 자동차 엔진, 자전거 페달

- 캠 CAM : 회전-왕복 운동하도록 윤곽이나 홈을 가진 장치. ex) 장난감, 내연기관


크랭크, https://steemit.com/kr/@skan/3


캠, https://mechengineering.tistory.com/376

 

링크와 오토마타

- 링크 : 여러 링크를 연결해 운동하게하는 장치 ex) 옷걸이, 와이퍼, 우산

- 오토마타 : 스스로 움직이는 기계


링크,
https://blog.naver.com/PostList.naver?blogId=moonbummo

오토마타,
https://tenor.com/view/automata-art-horse-gallop-crank-gif-13854153

 

 

제품 개발 과정 : 아이디어 -> 설계 -> 제작 -> 양상 -> 판매

1. 아이디어

2. 설계

  - 2D 디자인 : 일러스트레이터, AutoCAD

  - 3D 디자인 : 2D 스캐치로 모델링 생성, 제조 시 문제점 파악 가능

3.제작

 - 주조 : 재료를 녹여 액체 상태를 형(틀, 거푸집)에 부어 굳히는 방법

 - 시제품 : 개발중인 제품 성능 검증, 개선을 위해 제작

4. 양산

 - 대량 양산

 

 

 

재료

- 원자재, 부품

- 종류 : 금속, 세라믹, 폴리머, 반도체

- 특성 : 기계적, 광, 열, 자성, 전기적 특성

- 연성 재료 : 구부려지는 재료(like 호박엿), ex) 연강, 알루미늄, 구리, 납 등

- 취성 재료 : 구부리면 부서지는 재료(like 가락엿) ex) 주철, 콘크리트, 돌, 유리, 세라믹

ref : https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=studycadcam&logNo=220623648870 

재료의 종류 ref : https://nabi29.tistory.com/3

 

 

 

장력과 응력

- 장력 Tension : 끈, 케이블을 당기는 힘 강도

- 응력 stress : 압축, 인장, 굽힘, 비틀림 등 외력(하중)을 가할때 재료에서 생기는 저항

ref : https://boxplanet.tistory.com/84

 

토크와 마찰력

- 토크 : 물체를 회전시키는 물리량, T = F x L

- 마찰력 Frictional Force : 접촉한 두 물체사이에 운동을 방해하는 힘



마찰력과 외력
http://www.tslining.co.kr/tech1_friction_ratio_n_wear_rate/



토크, https://ericlab.tistory.com/47

 

 

허용공차

- 부품 제작 시 허용되는 치수 범위 오차

ref :  https://3dplife.tistory.com/101

조인트를 이용한 부품 고정

- 비영구적 :  볼트, 못, 자석, 케이블 타이 등

- 영구적 : 접착제, 리벳, 에폭시, 용접

 

 

영구적인 조인트

- 분리할 필요없는경우 사용

- 접착제 : 본드, 에폭시, 깨끗한 표면에 써야함

- 목재 접착제 : 나무조각 결합용

- 에폭시 : 플라스틱, 금속 등 접착에 사용

- 플라스틱(아크릴) 접착제 : 플라스틱이 화학적으로 반응 후 접착

- 용접  : 금속에 열과 압력으로 고체끼리 결합하는 방법



가스 용접,https://catcom.tistory.com/355

아크용접, https://www.deca-corn.com/89

- 브레이징 : 브레이징재를 녹여 접합. 원재료 변형 최소화

- 납땜 soldering : 주석, 납을 인두기로 녹여 접합, 전기부품 or 전선 연결 시


브레이징(경납땜), https://m.blog.naver.com/sp_ht/220624807303

솔더링(연납땜), https://colomy.tistory.com/113

 

베어링

- 회전축과 지지대사이에 마찰 줄여줌. 접촉면 사이에 윤활유가 있음

- 접촉방식에 따른 분류 미끄럼 베어링, 구름 베어링

- 하중 방향 분류 : 레디얼 베어링(축과 직각 방향 하중), 스러스트 베어링(축과 같은방향), 리니어 베어링(직선운동)

ref : https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=nissei-gtr&logNo=221749665265 

ref : https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=horimsaw&logNo=221700781970 

 

스프링

- 에너지를 흡수하여 완충 작용하는 기계 요소

- 압축 스프링(볼펜, 안장), 인장/확장 스프링(완력기), 비틀림스프링(집게), 스파이럴 스프링(시계,태엽)

ref: https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1117497&cid=40942&categoryId=32353 

 

 

 

 

결합용 기계요소

볼트, 너트

- 볼트 : 너트로 체결, 렌치 사용

- 나사(스크류) : 너트없이 박음, 드라이버 사용

ref : https://www.tjlituo.com/whats-the-difference-between-bolts-and-screws/

 

볼트

- 부품 고정에 사용

- 탭 : 암나사를 만드는 공구로 나사를 만드는데 사용.

- 관통 볼트 : 구멍을 뚫고 너트로 조임

- 탭 볼트 : 몸체에 암나사를 깍아 쥘수 있게 만든 볼트

- 스터드 볼트 : 봉에 나사를 깍은 볼트

ref : https://3dplife.tistory.com/193

ref : https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=kwshop89&logNo=220186983742 

- 외경 : 탭부분의 직경

- 피치 : 나사 골과 골 혹은 산과 산사이의 거리

 ex) M8x1.25 (외경 8, 피치 1.25)

ref : https://mr.kikni.com/tip/8395

- 볼트 머리 종류

ref : https://coocatia.tistory.com/123

 

- 머리 파기 : 볼트가 튀어나와 외관상이나 타 부품과 간섭, 외부로부터 충격을 방지하기 위해 머리자리를 팜

 ex) 카운터 보어(육각머리일때 자주씀), 카운터 싱크(접시 머리 flat일때 종종 사용)

* 암나사, 수나사

ref : https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=kanon929&logNo=221126901574 

 

 

와셔, 리벳

- 와셔 : 볼트 구멍이 볼트 지름보다 훨씬 크거나 너트 풀어짐 방지할때 사용

- 리벳 : 금속 재료를 영구적으로 결합할떄 쓰는 막대 모양 요소

ref : https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1714914&cid=49056&categoryId=49056 

ref : https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1089528&cid=40942&categoryId=32351 

 

지난번에 엉성하게나마 atmega328p-pu를 이용한 보드를 만들었다.

보드를 만들었다 치고나서 외형이 필요한데

어떻게 시작해야할지 잘 감이 안잡히더라

 

기어, 볼트, 너트, 프레임 같은게 필요할거같은데

영 시중에는 내가원하는 책이 잘 보이지 않았다.

 

이런게 결국 오토마타에 대한 내용이니 이거에 관한 동영상강의 찾다보니

마침 gcamp에서 퓨전 360을 이용한 오토마타는 물론 강의를 많이 올려놓으셧더라

 

그래서 이걸 주제로 준비해보려고 한다.

 

 

기계 매커니즘과 요소

- 기계의 운동 : 직선, 회전, 복합 운동

- 기계 요소

  결합 요소 : 나사, 키, 핀 등 체결하는데 사용하는 부품

  전동 요소 : 회전축, 마찰자, 벨트 풀리, 기어 등 동력을 전달하는 부품

  축 요소 : 축, 베어링 등 축을 연결하거나 지지하는 요소

  관 요소 

  제어 요소

ref : https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1070606&cid=40942&categoryId=32351 

 

레버(지렛대)

- 작은 힘으로 큰 힘을 내어 운동

ref : https://terms.naver.com/entry.naver?docId=506582&cid=42380&categoryId=42380 

 

 

 

 

 

기계의 전동 요소(폴리-벨트, 스프로킷-체인, 기어)

- 풀리 : 운동, 힘을 전달하기위해 벨트를 거는 축바퀴

- 두 축에 달린 풀리에 벨트를 걸어 동력 전달

ref : https://terms.naver.com/entry.naver?docId=720443&cid=42319&categoryId=42319 

- 스프로킷 : 회전 축에 고정, 체인의 마디에 끼워 회전시키면 동력이 전달

   -> 미끄럼없이 큰 동력이 전달가능하나 소음이 크다.

 ex : 자전거 패달

ref :  https://terms.naver.com/entry.naver?docId=923359&cid=47326&categoryId=47326 

-기어 : 2개 또는 이상의 축간에 회전/동력을 전달하는 장치로 힘을 확대, 축소, 회전 방향이나 속도 등 조절

ref : https://terms.naver.com/entry.naver?docId=923125&cid=47326&categoryId=47326 

 

 

 

 

 

 

기어의 종류

- 스퍼기어(평기어) : 두 축에 평행하게 나란히 있는 기어

- 랙과 피니언 : 회전운동을 직선운동으로 변환하는 기어

ref : https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1264624&cid=40942&categoryId=32335 

ref : https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1617556&cid=50321&categoryId=50321 

- 베벨 기어 : 회전 방향을 직각으로 변환

- 웜 기어 : 두 축이 직각이더라도 동일한 방향이 아닌경우 동력 전달하며 감속용

ref : https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1101373&cid=40942&categoryId=32354 

ref : https://terms.naver.com/entry.naver?docId=412755&cid=42327&categoryId=42327 

- 아이들러기어 : 두 개의 메인 기어 사이에 설치해서 위치를 조절하거나 회전방향을 반대로 할때 사용하는 기어

ref : https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=blueletteru&logNo=221583952679 

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