기계·설비 · 용어

피치원전산응용기계제도기능사·컴퓨터응용밀링기능사 출제 용어

같은 말: pitch circle, pitch circle diameter, 피치 원, 피치원 지름, 피치원 직경, 피치원지름

피치원은 맞물린 두 기어에서 서로 접하며 같은 원주속도로 구르는 것으로 보는 기준 원으로, 그 지름을 피치원 지름(D)이라 한다.

기어의 크기(D=mZ)·속도비·중심거리·접선력 계산의 기준이 되며, 스프로킷이나 플랜지 커플링의 볼트 구멍 중심을 지나는 원도 같은 이름으로 부른다.

시험 포인트

시험에서는 피치원 지름 공식(스퍼 기어 D=mZ, 지름피치 기어, 헬리컬 기어 D=mnZ/cosβ)과 속도비·중심거리 관계식을 가장 자주 묻는다.

시험에 나오는 핵심근거 문항·조문 표시

1
피치원 지름 공식
- 스퍼 기어 D=mZ
- 지름피치 기어 D=25.4Z÷P(1인치=25.4mm)
- 헬리컬 기어 D=mnZ÷cosβ(치직각 모듈을 축직각 모듈로 환산)
기출 3건
예) 치직각 모듈 4mm·비틀림각 30°·잇수 90인 헬리컬 기어
D=90×4÷cos30°=720÷√3=240√3mm. sin30°로 나누면 720mm가 되어 틀린다.
기출 1건
속도비
맞물린 기어는 피치점의 원주속도가 같다(πD1N1=πD2N2) → N1÷N2=D2÷D1=Z2÷Z1. 회전수는 피치원 지름·잇수에 반비례한다.
기출 2건
중심거리
외접하는 두 기어 C=(D1+D2)÷2. 맞물리는 두 기어는 모듈이 같아야 하므로 D1÷D2=Z1÷Z2 이다.
기출 2건
5
- 힘: 접선력 Ft=2T÷D(토크=접선력×피치원 반지름)
- 맞물린 기어는 접선력이 같아 전달토크가 피치원 지름에 비례
- 치면 전체 하중 Fn=Ft÷cosα
기출 2건
6
응용
- 체인 평균속도 v=πDN÷(1000×60) m/s(D는 스프로킷 피치원 지름 mm)
- 웜기어 속도비 n2÷n1=D1·tanγ÷D2
- 유성기어열 속도비=피치원 지름비
기출 3건