끼워맞춤은 공칭 크기에서 구멍과 축 간의 관계입니다. 잘못되면 부품이 조립되지 않거나 너무 느슨해집니다. 이 페이지에서는 어떤 끼워맞춤을 사용할지, ISO 지정이 무엇을 의미하는지, 조립 방법이 비용에 어떻게 영향을 미치는지, 그리고 우리가 도면에서 매일 보는 실수를 다룹니다.
여기서 시작하세요. 응용 분야를 올바른 끼워맞춤 카테고리 및 지정에 일치시키세요.
| 응용 | 끼워맞춤 유형 | 지정 | 이유 |
|---|---|---|---|
| 부싱/가이드에서 미끄러지는 축 | 간극 | H7/g6 | 작은 간극, 부드러운 움직임, 위치 정확도 |
| 베어링 하우징에서 회전하는 축 | 간극 | H8/f7 | 윤활막이 있는 주행 간극 |
| 쉬운 조립 축 / 더우얼 위치 | 간극 | H7/h6 | 거의 제로 간극, 수동 조립 가능 |
| 축의 기어 또는 풀리 (탈착 가능) | 전이 | H7/k6 | 약간 간섭 또는 간극, 가벼운 프레스로 조립 |
| 구멍의 위치 지정 더우얼 핀 | 전이 | H7/js6 | 거의 제로 갭, 정밀 위치 |
| 안전하나 분해 가능한 커플링 | 전이 | H7/n6 | 보통 약간 간섭, 아보 프레스 필요 |
| 하우징의 베어링 외륜 | 간섭 | H7/p6 | 가벼운 프레스, 영구 위치 |
| 축의 베어링 내륜 | 간섭 | H7/r6 | 중간 프레스, 토크 전달 |
| 축에 영구 허브 또는 기어 | 간섭 | H7/s6 | 무거운 프레스 또는 열 축소 |
| 구조 / 고토크 영구 조인트 | 간섭 | H7/u6 | 열 축소 또는 팽창 핏 필요 |
| 실린더의 피스톤 (열 팽창 예상) | 간극 | H7/e8 | 열을 수용하는 더 큰 간극 |
| 비중요 커버 / 캡 조립 | 간극 | H11/c11 | 느슨한 핏, 저렴한 제조 |
| 속성 | 간극 핏 | 전이 핏 | 간섭 핏 |
|---|---|---|---|
| 축 대 구멍 | 축이 항상 구멍보다 작음 | 둘 다 가능 — 실제 크기에 따라 다름 | 축이 항상 구멍보다 큼 |
| 조립 | 수동 / 가벼운 누름 | 아보 프레스 / 가벼운 탭 | 유압 프레스 / 열 축소 |
| 상대 운동 | 미끄러짐 또는 회전 | 고정, 운동 없음 | 영구 고정 |
| 일반 응용 | 베어링, 피스톤, 가이드 축 | 기어, 커플링, 더우얼 핀 | 베어링 레이스, 허브, 영구 조인트 |
| 필요 표면 마감 | Ra 1.6–3.2 μm | Ra 0.8–1.6 μm | Ra 0.4–1.6 μm |
| 제조 비용 | 가장 낮음 | 보통 | 가장 높음 (타이트 공차 + 조립 노동) |
| 분해 | 간단 | 보통의 힘으로 가능 | 파괴적 또는 열 필요 |
ISO 시스템(ISO 286)은 문자+숫자 지정을 사용하여 끼워맞춤을 정의합니다. 시스템은 구멍 기준으로 구축됩니다: 구멍의 하한 편차는 항상 0("H"로 지정)이며, 축 공차를 변경하여 다양한 끼워맞춤 유형을 생성합니다.
∅25 H7/g6 → 25mm 공칭 직경, H7 구멍 공차, g6 축 공차 = 간극 핏
H (대문자) = 구멍 공차. "H" 위치는 구멍의 기본 편차가 0임을 의미 — 최소 구멍 크기가 공칭 크기와 같음. 구멍은 공칭과 같거나 더 클 수 있음.
g (소문자) = 축 공차. 소문자는 축을 나타냄. a–h는 간극 핏 생성, js–n은 전이 핏, p–zc는 간섭 핏 생성.
7 / 6 = 구멍과 축의 IT 등급. 낮은 번호 = 더 타이트한 공차. 구멍이 관행적으로 축보다 한 등급 더 느슨함(정밀한 구멍을 보링하는 것이 정밀한 축을 선반 가공하는 것보다 어려움).
기본 편차는 문자 부분입니다. 공차 영역이 공칭 크기에서 얼마나 떨어져 있는지 정의합니다. 구멍: A–H 영역은 공칭 위에 위치(간극), JS–N은 공칭을 교차(전이), P–ZC는 공칭 아래에 위치(축과 간섭). 축: 거울상.
IT 등급은 숫자 부분입니다. 일반 가공에서 IT6 ~ IT11이 가장 일반적입니다:
| IT 등급 | 25mm에서 공차 | 50mm에서 공차 | 일반 가공 공정 |
|---|---|---|---|
| IT5 | 9 μm | 11 μm | 연삭, 호닝, 랩핑 |
| IT6 | 13 μm | 16 μm | 미세 선반, 보링, 연삭 |
| IT7 | 21 μm | 25 μm | 정밀 선반, 보링, 밀링 |
| IT8 | 33 μm | 39 μm | 표준 선반, 밀링 |
| IT9 | 52 μm | 62 μm | 조 선반, 밀링, 드릴링 |
| IT10 | 84 μm | 100 μm | 조 가공 |
| IT11 | 130 μm | 160 μm | 매우 조, 펀칭, 스탬핑 |
이 15개 핏이 엔지니어링 응용의 대부분을 다룹니다. 표시된 공차 값은 공칭 25mm 직경 기준입니다.
| 끼워맞춤 | 유형 | 구멍 (H) | 축 | 25mm에서 핏 범위 | 응용 | 조립 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| H11/c11 | 간극 | +130 / 0 | −110 / −240 | +0.110 to +0.370 | 커버 플레이트, 비중요 | 수동 |
| H9/d9 | 간극 | +52 / 0 | −65 / −117 | +0.065 to +0.169 | 피스톤, 느슨한 주행 | 수동 |
| H8/e7 | 간극 | +33 / 0 | −40 / −75 | +0.040 to +0.108 | 슬리브의 축, 중간 속도 | 수동 |
| H8/f7 | 간극 | +33 / 0 | −20 / −41 | +0.020 to +0.074 | 주행 핏, 베어링 축 | 수동 |
| H7/g6 | 간극 | +21 / 0 | −7 / −20 | +0.007 to +0.041 | 미끄러짐 핏, 가이드 축 | 수동 |
| H7/h6 | 간극 | +21 / 0 | −13 / 0 | 0 to +0.034 | 위치 지정, 쉽게 분해 | 수동 누름 |
| H7/js6 | 전이 | +21 / 0 | ±6.5 | −0.006 to +0.028 | 가벼운 위치, 풀리 | 가벼운 탭 |
| H7/k6 | 전이 | +21 / 0 | +15 / +2 | −0.015 to +0.019 | 축의 기어, 커플링 | 아보 프레스 |
| H7/m6 | 전이 | +21 / 0 | +21 / +8 | −0.021 to +0.013 | 더우얼 핀, 휠 | 아보 프레스 |
| H7/n6 | 전이 | +21 / 0 | +28 / +15 | −0.028 to +0.006 | 안전한 위치, 스플들 | 무거운 아보 프레스 |
| H7/p6 | 간섭 | +21 / 0 | +35 / +22 | −0.035 to −0.001 | 베어링 외륜, 영구 기어 | 가벼운 프레스 |
| H7/r6 | 간섭 | +21 / 0 | +41 / +28 | −0.041 to −0.007 | 베어링 내륜, 허브 | 프레스 |
| H7/s6 | 간섭 | +21 / 0 | +48 / +35 | −0.048 to −0.014 | 중대형 영구 조립 | 무거운 프레스 / 축소 |
| H7/t6 | 간섭 | +21 / 0 | +54 / +41 | −0.054 to −0.020 | 매우 안전, 구조 조인트 | 축소 핏 |
| H7/u6 | 간섭 | +21 / 0 | +61 / +48 | −0.061 to −0.027 | 극도로 안전, 고토크 | 축소 / 팽창 핏 |
값은 공칭 직경 25mm 기준. 양수 범위 = 간극. 음수 범위 = 간섭. 다른 직경의 값은 ISO 286 테이블 참조 — 공차 값이 크기에 스케일됨.
간극 핏은 가장 일반적이고 저렴합니다. 축이 항상 구멍보다 작습니다. 부품이 수동으로 조립되고 서로 상대적으로 움직일 수 있습니다.
가장 일반적인 타이트 간극 핏. 25mm에서 간극은 7–41 μm. 축이 부드럽게 미끄러지나 최소의 흔들림. 정밀한 위치가 중요하나 약간의 움직임이 필요한 가이드 축, 미끄러짐 베어링, 스풀 밸브에 사용.
한계: 양호한 표면 마감(Ra 0.8–1.6 μm) 필요. 버어나 이물질이 걸림 발생. 더러운 환경에 부적합.
거의 제로 간극: 25mm에서 0–34 μm. 축이 꽉 맞으나 여전히 수동으로 밀어 넣을 수 있음. 표준 위치 지정 핏 — 부품이 서로 정밀하게 위치 지정되어야 하면서도 제거 가능해야 할 때 사용. 일반적: 위치 지정 링, 정렬 핀, 교환 가능 인서트.
실용 참고: 공차 밴드의 타이트한 끝에서 이 핏은 매우 가벼운 간섭처럼 느껴질 수 있습니다. 조립 전 얇은 오일 필름을 바르세요.
중간 간극: 25mm에서 20–74 μm. 윤활과 함께 연속 회전하도록 설계됨. 평베어링(부싱)에서 회전하는 축의 표준 선택. 간극은 오일 필름을 유지하기 충분히 크나 진동을 방지하기 충분히 작음.
속도 고려: 더 높은 속도에는 H8/e7 또는 H7/e8로 이동하세요. 더 큰 간극이 열 팽창을 수용하고 오일 필름에서 점성 저항을 줄입니다.
더 큰 간극: 25mm에서 40–97 μm. 고속 축, 실린더의 피스톤, 유의한 열 팽창 응용에 사용. 쉬운 조립 — 정렬 문제 없음.
큰 간극: 25mm에서 110–370 μm. 비중요 응용: 커버 플레이트, 먼지 캡, 이물질 허용보다 정밀이 더 중요한 더러운 환경 부품. 구멍과 축 모두 넓은 공차 밴드로 가장 저렴하게 제조됨.
전이 핏은 실제 구멍과 축이 공차 밴드 내 어디에 떨어지는지에 따라 작은 간극이나 작은 간섭을 생성할 수 있습니다. 정밀한 위치와 약간의 토크 전달 능력을 제공합니다.
축 공차가 공칭에 대해 대칭적(25mm에서 ±6.5 μm). 통계적으로 약 50%의 조립이 약간 간극, 50%가 약간 간섭. 분해가 필요할 수 있는 정밀 위치 부품에 사용: 풀리, 핸드휠, 경하중 기어.
조립: 보통 손 압력이나 망치로 가벼운 탭으로 들어감. 대부분의 경우 프레스 불필요.
가장 일반적인 전이 핏. 범위: 25mm에서 −15 ~ +19 μm. 대부분의 조립이 약간 간섭으로 끝나나 일부는 약간 간극. 축에 장착되는 기어, 스프로켓, 커플링에 사용 — 연결이 안전해야 하지만 아보 프레스로 제거 가능.
키웨이 참고: 전이 핏만으로 토크를 안정적으로 전달하지 못합니다. 토크 전달에 키웨이와 키를 추가하세요. 핏은 방사 위치를 담당; 키가 토크를 담당.
범위: 25mm에서 −28 ~ +6 μm. 거의 항상 간섭 생성. 서비스 중 풀리지 말아야 하나 프레스로 분해 가능: 스플들 마운트, 정밀 휠, 영구 커플링 플랜지.
조립: 아보 프레스 필요. 망치로 때리지 마세요 — 불균일 힘이 축을 손상하거나 부품을 오정렬시킴.
간섭 핏은 부품을 영구적으로 결합합니다. 축이 항상 구멍보다 큽니다. 조립에 힘 또는 열 방법이 필요합니다. 간섭이 인터페이스에서 방사 압력을 생성하여 마찰로 토크와 축 하중을 전달합니다.
간섭: 25mm에서 1–35 μm. 영구로 간주되는 가장 가벼운 간섭. 하우징에 프레스 된 베어링 외륜, 박벽 슬리브, 영구 기어 마운트에 사용. 표준 아보 프레스로 조립 가능.
응력 확인: 가벼운 간섭도 외부 부재에 후프 응력을 생성합니다. 박벽 하우징(벽 두께 < 0.5x 직경)에서 후프 응력이 재료 항복 강도를 초과하지 않는지 확인하세요.
간섭: 25mm에서 7–41 μm. 축에 프레스 된 베어링 내륜, 허브 어셈블리, 영구 기계식 조인트의 표준. 유압 프레스 또는 무거운 아보 프레스(크기에 따라 5–20톤) 필요.
실용 팁: 프레스 전 얇은 안티-시즈 컴파운드 또는 오일을 바르세요. 베어링 프레스 핏에는 그리스를 절대 사용하지 마세요 — 베어링 내부로 침투하여 윤활제를 오염시킬 수 있습니다.
간섭: 25mm에서 14–48 μm. 이 수준에서 힘 프레싱은 위험해짐 — 프레스 힘이 부품 손상이나 표면 걸림을 유발할 만큼 높음. 열 축소 피팅(구멍 부재를 가열, 축을 냉동)이 선호되는 조립 방법.
일반 용도: 철도 휠 프레스, 대형 기어 허브, 영구 구조 연결. 소형 정밀 어셈블리에는 사용 안 됨.
간섭: 25mm에서 27–61 μm. 가장 무거운 표준 간섭 핏. 힘 프레싱으로 조립은 권장되지 않음 — 열 방법 필수. 극도로 높은 토크 연결 및 절대 분리되지 않아야 할 구조 조인트에 사용.
분해: 열 없이 실용적이지 않음. 외부 부재를 가열하면 축을 해제하기 충분히 팽창됨. 분해 시 하나 또는 양쪽 부품의 손상 예상.
열 조립은 프레스 피팅의 높은 힘과 표면 손상을 피합니다. 원리는 간단합니다: 외부 부재(구멍)를 팽창시키고/또는 내부 부재(축)를 축소시켜 축이 자유롭게 미끄러 들어가게 합니다. 부품이 실온으로 돌아오면 간섭이 달성됩니다.
필요 온도 변화는 간섭 값과 열팽창 계수(CTE)에 따라 다릅니다:
ΔT = δ / (α × d)
여기서 δ = 직경 간섭(mm), α = CTE (°C&supmin;¹), d = 공칭 직경(mm). 쉬운 조립을 보장하기 위해 안전 계수 2–3x를 추가하세요.
| 재료 | CTE (×10&supmin;&sup6; / °C) | 최대 가열 온도 | 방법 |
|---|---|---|---|
| 강 | 11–12 | 250–300°C | 오일 욕, furnace, 유도 가열기 |
| 주철 | 10–11 | 200–250°C | 오일 욕, furnace |
| 알루미늄 | 23–24 | 150–200°C | 오븐 (오일 욕 안 됨 — 산화 위험) |
| 스테인리스 강 | 16–17 | 300–350°C | furnace, 유도 가열기 |
| 황동 / 청동 | 19–20 | 150–200°C | 오븐, 뜨거운 물 (낮은 간섭용) |
100mm 강 축과 강 허브의 H7/s6 핏. 최대 간섭 = 25mm에서 48 μm, 100mm에서 약 86 μm으로 스케일됨.
ΔT = 0.086 / (12 × 10&supmin;&sup6; × 100) = 72°C
3x 안전: ΔT = 216°C
허브를 실온보다 216°C로 가열 (≈ 240°C)
허브를 가열하는 대신(또는 추가로) 축을 축소시킬 수 있습니다:
| 방법 | 온도 | 비고 |
|---|---|---|
| 드라이 아이스 (CO2) | −78°C | 쉽고 저렴. 강 축소: ~0.1%. 단독으로는 종종 부족. |
| 액체 질소 | −196°C | 강 축소: ~0.25%. 크라이오 장갑 착용. 조립 전 응결 얼음 닦기 필수. |
표면 거칠기는 실제 끼워맞춤에 직접 영향을 미칩니다. 도면의 측정 치수는 피크와 골의 평균입니다. 두 표면이 압착되면 피크가 분쇄됩니다 — 유효 간섭이 치수 간섭이 제안하는 것보다 적습니다.
| 표면 마감 (Ra) | 피크-투-골 (Rz) | 유효 간섭 손실 | 영향 |
|---|---|---|---|
| Ra 0.4 μm (연삭/호닝) | ≈ 1.6 μm | ~3 μm (양 표면) | 무시 가능. 전체 설계 간섭 달성. |
| Ra 0.8 μm (미세 선반) | ≈ 3.2 μm | ~6 μm | 사소. 타이트 핏에서 고려. |
| Ra 1.6 μm (표준 선반) | ≈ 6.3 μm | ~13 μm | 가벼운 간섭 핏에 유의. 유효 간섭을 30–50% 감소시킬 수 있음. |
| Ra 3.2 μm (조 선반) | ≈ 12.5 μm | ~25 μm | 심각. 실제 간섭이 계산보다 훨씬 적음. 간섭 핏에는 절대 사용하지 마세요. |
간극 핏의 경우 효과가 역전됩니다: 피크가 유효 간극을 줄여 계산보다 더 타이트한 핏을 만듭니다. 이는 대개 허용되나 H7/g6 미끄러짐 핏에서 타이트함이 걸림을 유발하므로 주의하세요.
| 실수 | 결과 | 올바른 접근 |
|---|---|---|
| H7/k6로 충분할 때 H7/s6 지정 | 조립에 프레스 장비나 오븐 필요, 부품당 $5–20 노동 비용 추가. 분해 시 부품 손상. | 조인트가 영구적이어야 하는지 물어보세요. 그렇지 않으면 전이 핏을 사용하세요. 간섭 핏은 의도적 엔지니어링 결정이어야 하며 기본이 아님. |
| 간섭 핏에 표면 마감 미지정 | 조립 중 표면 피크 분쇄. 유효 간섭이 계산보다 30–50% 적음. 하중에서 부품이 느슨해짐. | 간섭 핏 표면에 Ra 0.8 μm 이상 지정. 간섭 계산에 Rz를 고려. |
| 응력 확인 없이 박벽 부품에 간섭 핏 사용 | 프레스 핏의 후프 응력이 하우징 균열 유발. 벽 두께 < 0.3x 직경의 베어링 하우징에서 일반적 고장 모드. | 후프 응력 계산: σ = p × d / (2 × t). σ가 항복의 60% 초과하면 간섭 줄이거나 벽 두께 증가. |
| IT7로 충분할 때 IT5 지정 | 가공 비용 2~3배. IT5는 연삭 필요; IT7은 표준 CNC 밀이나 선반에서 달성 가능. | 기능 요구를 충족하는 가장 느슨한 공차 사용. 일반 공차에는 ISO 2768 참조. |
| 윤활제 없이 간섭 핏 강제 | 걸림 — 축과 구멍 표면이 미시적 수준에서 용접됨. 부품 파손. | 항상 안티-시즈나 프레싱 오일을 바르세요. 매우 무거운 핏에는 힘 대신 열 조립 사용. |
| 사용 중 온도 고려 누락 | 실온 간극 핏이 축이 가열 팽창하면 간섭 핏이 됨. 부품이 묶임. | 치수 변화 계산: Δd = α × d × ΔT. 작동 온도에서 간극 유지하도록 핏 조정. |
| H7/h6을 "제로 간극"이라 부름 | 25mm에서 H7/h6은 최대 34 μm 간극. 제로 아님. 축에 눈에 띄는 흔들림이 있음. | 진정으로 제로 간극이 필요하면 전이 핏(H7/js6 또는 H7/k6) 사용. 움직임이 있는 제로 간극이 필요하면 테이퍼 축 조정과 함께 H7/g6 고려. |
| 구멍과 축 모두 H7 지정 | 두 부품이 공칭 = 0 간극이나 공차 한계의 조합은 임의 결과. 정의된 핏이 아님. | 한 멤버는 H(구멍 기준)여야 하고 다른 한 멤버는 축 지정(소문자). H7/h6은 정의된 위치 지정 간극 핏. |