기계요소에서 키의 역할은?
키(Key)는 회전체와 축 사이에서 회전력을 전달하는 중요한 기계 요소입니다. 축과 회전체 모두에 키가 들어갈 홈(키홈, keyway)을 가공한 뒤, 키를 그 홈에 끼워 회전체를 고정합니다. 이 방식으로 축과 회전체 간에 상대적인 회전이 발생하지 않도록 하여, 회전 운동을 안정적으로 전달하게 됩니다.
키의 재료는 일반적으로 축보다 약간 더 강한 재료를 사용해야 하며, 이는 키가 회전력 전달 시 받는 하중과 마찰에 견딜 수 있도록 하기 위해서입니다. 만약 키가 너무 약하면 마모나 파손이 쉽게 발생하여 기계의 고장이 일어날 수 있습니다. 반대로, 키가 너무 강하면 축이나 회전체가 마모될 수 있으므로 적절한 강도를 가진 재료를 선택하는 것이 중요합니다.
키의 치수와 다양한 키 종류
- 묻힘키(성크 키) 축과 보스 모두에 키 홈을 가공해 삽입하며, 가장 널리 사용되는 키입니다. 비교적 큰 회전력을 전달할 수 있습니다.
- 평키 축에 평평한 면을 가공하여 그 면에 맞게 삽입하는 키로, 안장키보다 더 큰 힘을 전달합니다. 보편적으로 사용됩니다.
- 안장키(새들 키) 축을 가공하지 않고, 축의 외형에 맞춰 아랫면을 깎은 키로 작은 회전력을 전달할 때 사용됩니다.
- 반달키(반원키) 반달 모양의 키로, 테이퍼 축에도 쉽게 사용될 수 있습니다. 주로 작은 축이나 테이퍼가 있는 축에서 사용됩니다.
- 페더키(미끄럼 키): 보스가 축 방향으로 이동할 수 있도록 설계된 키로, 회전력 전달과 동시에 보스의 이동이 필요한 경우에 적합합니다.
- 접선키(케네디 키) 두 개의 기울기가 반대인 키를 조합해 매우 큰 회전력을 전달하는 데 사용됩니다. 주로 양방향 회전에서 사용됩니다.
- 원뿔키(테이퍼 키) 원뿔 모양으로 축과 보스를 기울여 고정하는 키로, 키가 마찰력으로 더욱 단단히 고정되는 특성이 있습니다.
- 둥근키: 둥근 단면을 가진 키로, 주로 축의 표면에 간단하게 삽입되어 작은 회전력을 전달할 때 사용됩니다.
- 스플라인(Spline) 축에 여러 개의 평행한 키 홈을 파서 큰 회전력을 전달하며, 축과 보스의 중심을 맞추기에도 적합합니다. 축 방향 이동이 가능합니다.
- 세레이션(Serration) 스플라인과 유사하지만, 더 많은 홈이 있는 구조로서 고정력과 회전력 전달력이 더 큽니다. 주로 큰 힘이 필요한 경우에 사용됩니다.
평행키 사각키 키홈 규격표
