크랭크축

크랭크축(crankshaft)은 증기 기관이나 내연 기관 등에서 피스톤의 왕복 운동을 회전 운동으로 바꾸는 기능을 하는 축이다.

기능

• 커넥팅-롯드로부터 전달되는 힘을 회전토크로 변환시킨다.
• 회전토크의 대부분을 플라이휠을 통하여 클러치에 전달한다.
• 동력행정 이 외의 행정에서는 역으로 피스톤에 운동을 전달한다.
• 회전토크의 일부를 이용하여 밸브기구, 오일펌프, 배전기, 발전기, 그리고 형식에 따라서는 연료공급장치와 냉각펌프 등을 구동시킨다.

조건

커넥팅-롯드와 피스톤은 크랭크축에 의해 매 행정마다 가속과 감속을 교대로 반복한다. 따라서 크랭크축에는 큰 가속력이 및 원심력이 작용한다. 여러 종류의 힘이 작용하기 때문에 크랭크축에는 휨과 비틀림이 발생하고 또 회전진동의 영향을 받는다. 그리고 마찰부분 즉, 저널들은 추가적으로 마멸되게 된다. 크랭크축은 이와 같은 가혹한 부하조건을 감당하기 위해 충분한 기계적 강도와 동적 및 정적인 평형, 내피로성, 내마멸성, 그리고 탄성이 있어야 한다.

구조

크랭크축은 일체식과 조립식이 있고 자동차용은 주로 일체식을 사용한다. 크랭크축이 실린더블록에 지지되는 메인 베어링 저널, 커넥팅로드의 대단부와 연결되는 크랭크핀 저널, 메인 베어링 저널과 크랭크핀 저널을 연결하는 웹, 크랭크축의 정적,동적 평형을 위한 평형 추 등이 일체로 되어있다. 메인 저널들은 모두 일직선상에 위치하며 메인저널에서 크랭크핀 저널로 오일통로가 뚫려있다. 축의 한쪽 끝은 플라이휠이 설치되는 마운팅 플랜지가, 반대측에는 크랭크 풀리나 기어가 설치되는 크랭크 노즈가 있다. 또, 크랭크 축은 무게편차를 보상하기 위해 구멍을 평형추의 특정 위치에 뚫어 밸런싱한다.

• 메인저널 : 크랭크축의 회전 중심을 형성하는 축 부분으로 블록에 직접 장착된다.
• 크랭크 핀 저널 : 커넥팅 로드 대단부와 결합되는 부분으로 피스톤의 왕복 에너지를 전달 받는다.
• 크랭크 암 : 크랭크축의 메인저널과 핀 저널을 연결하는 부분이다.
• 평형 추 : 크랭크축의 평형을 유지하기 위한 부분이다.

참고자료

• 〈크랭크축〉, 《네이버 지식백과》

같이 보기

• 피스톤
• 크랭크

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