크랭크축(crankshaft)은 증기 기관이나 내연 기관 등에서 피스톤의 왕복 운동을 회전 운동으로 바꾸는 기능을 하는 축이다.
개요
크랭크축은 크랭크와 연결되어 왕복 운동과 회전 운동간의 변환을 수행하는 기계 요소이다. 내연 기관에서 크랭크축은 실린더 블록의 아래쪽 반원 부분에 메인 저널 베어링의 상반부가 설치되고, 하반기는 엔진 블록에 볼트로 설치되는 베어링 캡으로 지지된다. 크랭크축은 동력 행정에서 얻은 피스톤의 동력을 회전운동으로 바꾸어 엔진의 출력을 외부로 전달하고 흡입, 압축, 배기 행정에서는 피스톤에 운동을 전달한다. 크랭크 축은 큰 하중을 받으면서 고속 회전을 하기 때문에 강도나 강성이 충분하고 내마멸성이 크며 정적 및 동적평형이 잡혀 원활하게 회전되어야 한다.
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.[1]
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.[1]
구조
크랭크축은 일체식과 조립식이 있고 자동차용은 주로 일체식을 사용한다. 크랭크축의 회전중심을 형성하는 축 부분을 메인저널, 커넥팅로드 대단부와 결합되는 부분을 크랭크핀, 메인저널과 크랭크 핀을 연결하는 부분을 크랭크암 그리괴 횐전평형을 유지하기 위해 크랭크암에 둔 평형추 등으로 되어 있다. 크랭크축 앞 끝에는 캠축 구동용의 타이밍 기어 또는 타이밍 벨트 구동용 스프로킷과 물 펌프 및 발전기 구동을 위한 크랭크축 풀리가 설치되어 있으며 , 뒤쪽에는 플라이휠 설치를 위한 플랜지와 변속기 입력축 지지용 파일럿 베어링을 끼우는 구멍이 있다. 내부에는 커넥팅로드 베어링으로 기관오일을 공급하기 위한 오일구멍 및 오일통로가 있고, 크랭크 케이스의 오일누출을 방지하기 위한 오일 실을 두고 있다.[2]
- 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.[3]
재료
형식
각주
참고자료
같이 보기
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