해설 보기
정답구멍에 끼운 뒤 튀어나온 두 끝을 벌려 고정하는 분할핀입니다.
핵심 개념
핀(pin)의 종류와 용도 — 분할핀의 고정 방식
핀은 축과 보스의 상대 위치를 정하거나, 작은 하중을 받는 부품을 결합하거나, 나사의 풀림을 막는 데 쓰이는 기계요소입니다. 평행핀은 지름이 일정해 부품의 위치 결정에 쓰이고, 테이퍼핀은 보통 1/50의 테이퍼를 가져 구멍에 때려 박으면 자립 작용으로 단단히 고정됩니다. 스프링핀은 세로로 홈이 난 중공 핀으로, 자체 탄성이 구멍 벽을 밀어 고정력을 냅니다. 이에 비해 분할핀은 두 가닥으로 접힌 철사 모양이어서, 구멍에 끼운 뒤 반대편으로 나온 두 끝을 바깥으로 벌려(굽혀) 빠지지 않게 만드는 것이 특징입니다. 홈붙이 너트와 짝을 이뤄 너트의 풀림을 막는 용도로 가장 널리 쓰입니다.
선지별 해설
①분할핀은 두 가닥으로 접힌 형상이라 구멍에 삽입한 후 반대편으로 나온 끝을 좌우로 벌려 굽혀 고정합니다. 홈붙이 너트와 함께 써서 나사의 풀림을 막는 대표적인 부품이므로 발문과 정확히 일치합니다.
②평행핀은 지름이 일정한 원통형 핀으로, 구멍에 끼워 부품의 위치를 정확히 결정하는 데 씁니다. 끝을 굽혀 고정하는 구조가 아니므로 발문의 설명과 맞지 않습니다.
③스프링핀은 축방향으로 절개된 중공 핀으로, 지름보다 작은 구멍에 압입하면 스스로 오므라들었다가 펴지려는 탄성력으로 고정됩니다. 끝을 굽히는 작업 자체가 필요 없습니다.
④테이퍼핀은 보통 1/50 기울기의 테이퍼를 가진 핀으로, 테이퍼 구멍에 박아 넣을 때 생기는 쐐기 효과로 고정됩니다. 끝을 굽혀 빠짐을 막는 방식이 아닙니다.
해설 보기
정답볼나사는 고속에서 볼의 순환·충돌로 소음이 발생하므로 '소음이 없다'는 설명이 틀렸습니다.
핵심 개념
볼나사(ball screw)의 구조와 장단점
볼나사는 수나사와 너트 사이의 나선 홈에 강구(볼)를 넣어, 미끄럼 마찰을 구름 마찰로 바꾼 이송용 나사입니다. 볼은 홈을 따라 이동하다가 리턴 튜브나 가이드를 통해 다시 처음 위치로 되돌아오는 순환 구조를 가집니다. 마찰계수가 매우 작아 효율이 90% 이상으로 높고, 미세한 위치 결정과 정밀 이송이 가능해 공작기계의 이송나사나 CNC 이송계에 표준처럼 쓰입니다. 또한 너트를 두 개 쓰거나 오버사이즈 볼을 넣어 예압을 주면 백래시를 거의 없앨 수 있습니다. 반면 구름 접촉이므로 자립성(자동체결)이 없어 수직축에서는 브레이크가 필요하고, 구조가 복잡해 가격이 비싸며, 볼이 순환하면서 부딪히기 때문에 고속에서는 소음과 진동이 발생한다는 단점이 있습니다.