열박음·냉각 끼워맞춤 온도 계산기

죔새와 허브·축 재료의 열팽창계수를 넣으면 열박음에 필요한 허브 가열 온도, 냉각 끼워맞춤에 필요한 축 냉각 온도, 둘을 나눠 쓸 때의 조합을 계산하고 온도별 지름을 표와 그래프로 보여 줍니다. 베어링, 기어, 부시를 열박음하기 전에 온도를 잡을 때 씁니다.

사용 방법

1. '열박음·냉각 끼워맞춤' 탭에서 '기준 지름 d', '죔새 δ (지름 기준)', '조립 여유 틈새 c', '상온 T0'를 넣습니다.
2. '구멍(허브) 재료'와 '축 재료'를 고르면 열팽창계수가 대표값으로 채워집니다. 성적서 값이 있으면 직접 넣습니다.
3. '방법'에서 '허브 가열', '축 냉각', '가열 + 냉각'을 고른 뒤 온도, 냉각 매체 도달 여부, '온도별 지름' 표와 그래프를 확인합니다.
4. '온도별 치수 변화' 탭에서는 길이나 지름, 재료, 온도로 치수 변화 ΔL을 구합니다.

계산 방식과 참고

• ΔT = (δ + c) ÷ (α × d). 허브는 상온 구멍 지름 d − δ, 축은 d를 기준으로 하고, L(T) = L0 × (1 + α × (T − T0))입니다. α는 µm/m·K(10⁻⁶/K) 단위로 넣습니다.
• 재료 목록의 열팽창계수는 상온 부근 대표값이며 합금과 온도 구간에 따라 ±10 % 정도 다릅니다. 도달 여부는 드라이아이스 −78.5 °C, 액체질소 −196 °C와 비교합니다.
• 선형 팽창만 계산하는 추정값입니다. 고르지 않은 온도 분포, 옮기는 동안 식는 양, 접촉 압력과 끼워맞춤 응력은 다루지 않습니다.

자주 묻는 질문

열박음 온도는 어떻게 계산하나요?

ΔT = (죔새 + 조립 틈새) ÷ (열팽창계수 × 지름)입니다. 지름 50 mm 강철 허브에 죔새 0.05 mm, 틈새 0.02 mm이면 0.07 ÷ (11.7 × 10⁻⁶ × 49.95) ≈ 120 K이므로 20 °C에서 약 140 °C까지 데웁니다.

조립 여유 틈새는 얼마로 두나요?

지름의 0.0005~0.001배 정도를 흔히 둡니다. 지름 50 mm면 0.025~0.05 mm입니다. 부품이 크고 옮기는 데 시간이 걸리면 더 크게 잡습니다.

축 냉각만으로 끼울 수 있나요?

강철 축은 드라이아이스로 지름의 약 0.11 %, 액체질소로 약 0.25 % 줄어듭니다. 죔새가 그보다 크면 허브 가열을 함께 써야 합니다.

알루미늄 허브에 강철 축을 끼우면 무엇이 다른가요?

알루미늄의 열팽창계수(약 23 µm/m·K)가 강철(11.7)의 두 배라 허브 가열 온도 상승은 절반 정도면 됩니다. 사용 온도가 올라가면 죔새가 줄어들므로 '온도별 치수 변화' 탭으로 확인합니다.