3. 건설기계 새시
1. 동력전달 장치
(1) 클러치 엔진의 동력을 전달 및 차단하는 역할을 한다. 엔진을 시동때 무부하 상태로 하여
기어를 변속을 주거나 관성 주행을 위해 클러치가 필요하다.
(2) 클러치의 구비 조건
① 동력차단 확실하고 신속성 있어야한다.
② 회전부분 평행이 좋아야하며 구조가 간단해야 한다.
③ 고장이 적고 방열 우수하며 과열 되지 않아야 한다.
㉠ 클러치의 종류: 마찰클러치(단판클러치, 복판클러치, 다판클러치), 원뿔클러치, 유체클러치,
전자클러치 등
(3) 클러치 구성 및 기능
① 클러치판
㉠ 변속기 입력축 스플라인에 조립되 클러치축을 통해 변속기에 동력전달과 차단한다,
㉡ 강판과 허브 사이에 토션스프링(댐버스프링 회전방향 충격흡수)이 있다.
㉢ 쿠션스프링: 클러치 작용시 수직의 충격흡수.
② 압력판: 클러치판을 플라이휠에 밀착,
③ 릴리스레버: 릴리스 베어링의 운동을 압력판에 전달.
④ 클러치스프링; 압력판에 압력형성.
⑤ 릴리스 베어링: 회전중 릴리스 레버을 눌러 동력차단.
(4) 클러치 조작
① 기계식: 로드나 와이어를 이용.
② 유압식: 마스터실린더로 유압을 발생시켜 조작
(5) 유체클러치
① 유체의 원심력이용으로 동력전달.
② 펌프임펠러, 터빈 런너, 가이드링 구성 ㉠ 펌프임펠러: 오일 속에 잠겨 크랭크축과 함께 회전.
㉡ 터빈 런니: 오일 속에 잠겨 변속기 입력 축과 연결
㉢ 가이드링: 유체의 충돌을 막고 클러치효율 높임(와류감소)
※ 토크 변환율: 1:1 이며 구조가 간단하고 마멸적음
(6) 토크 컨버터
㉠ 유체클러치의 개량으로 동력전달 효율97~98%다.
㉡ 토크 변환율: 2~3:1
㉢ 스테이터: 오일 흐름 바꾸어줌
(가) 미끄럼 원인
① 클러치 페달 간극과소 원인
② 스프링 장력약화나 절손
③ 라이닝 과다 마소
④ 플라이휠이나 압력판 손상
⑤ 라이닝 오일 부착
(나) 클러치 끓어짐(차단 불량) 원인
① 페달 유격이 과다 할 때
② 판 흔들림이나 비틀어졌을 때
③ 릴리스레버 높이 불량과 파손
④ 오일 파이프 공기 누출 과 혼입(유압식)
(다) 진동발생 원인
① 릴리스레버 높이 일정치 않음
② 라이닝 경화 기름 부착
③ 클러치 판의 커버볼트 이완
④ 스프링 쇠약 및 압력판 플라이휠 변형
(라) 클러치 소음
① 릴리스베어링 마소 허브 스플라인마멸
② 비틀림과 스프링 손상
(7) 클러치 페달 간극
클러치를 밟을 때 릴리스베어링이 릴리스레버에 닿을 때까지의 움직인 거리, 평균 25~30mm임.
클러치 페달에 유격을 두는데, 미끄럼을 방지하고, 페이싱 마멸감소, 릴리스베어링 수명연장
유격이 크면 동력차단 불량.
유격이 작으면 미끄럼발생, 클러치판 소손 릴리스베어링마모, 클러치소음 및 동력전달 불량
2. 변속장치
변속기는 엔진과 추진축 사이에 연결되어 동력을 주행상태에 맞게 회전력과 속도를
바꾸어 바퀴에 전달하며 회전력증가와 후진을 가능케 하며 회전력을 차단 등에 필요한 장치.
1.변속기 구비조건
㉠ 연속적으로 변속되어야한다.
㉡ 조작이 쉬워야하며, 신속, 정확하게 변속되어야한다.
㉢ 소형경량이며, 고장이 적고 다루기 쉬우며 전달효율 좋아야한다.
(1) 변속기 종류
① 점진 기어방식: 오토바이, 트랙터, 경운기 등에 사용
② 선택기어 방식: 섭동기어식, 상시물림기어식, 동기물림식기어, 등
③ 유성기어식(자동변속기어): 선기어, 유성기어, 유성기어 케리어, 링 기어 등
(2) 변속기 고장 정비
① 기어가 들어가지 않을 때
㉠ 클러치 차단상태가 불량상태 확인
㉡ 싱크로나이저 링과 기어 부와의 접촉 및 마멸
㉢ 인터록 장치 파손
㉣ 변속레버 시프트선단 마모
② 기어가 빠지는 경우
㉠ 기어마멸과 파손 각 베어링 마모 및 불량
㉡ 인서트키 마모
㉢ 록킹볼 스프링 손상이나 마모
③ 변속기 내 소음
㉠ 윤활유 부족이나 불량일 때
㉡ 기어가 물리지 않았거나 물림이 불량 할 때
㉢ 각 베어링의 심한 마소 및 기어의 심한 마소
※ 인터록장치: 기어가 이중으로 물리는 것을 방지
록킹볼: 기어가 빠지는 것을 방지
싱크로나이저 링 : 변속이 쉽게 되게 하기 위함
오버드라이브 장치: 변속기와 추진축 사이에서 엔진의 여유 출력을 활용해 추진축의 회전수를
증가시킴(1.4배), 20%연료절감, 속도 40km/h에 자동작동
3. 드라이브 라인
변속기 출력을 구동축에 전달 추친축과 자재이음, 슬립이음 구성됨
(1) 추진축
바퀴를 회전시키는 축으로 회전력을 종감속장치에 전달 텅 빈 강관이다,
(2) 자재이음: 2개 축 사이에 있어 원활한 동력을 전달 할수 있도록 설치.
추진축의 각도 변화를 가능케 함
종류로는 십자형이음, CV자재이음, 볼 형 자재이음, 플랙시블이음 등
ⓐ 십자형자재이음 각도변화(12~18°이하)
ⓑ CV자재이음 설치각도(29~30°)
ⓒ 블랙시블이음 설치각도(3~5°)
(3) 슬립 이음
출력축 스플라인에 설치되 추진축의 길이변화를 가능케 함
① 추진축의 소음 진동 발생원
ⓐ 스플라인 마모 및 추진축 휘었을 경우
ⓑ 니틀 롤러베어링 마멸
ⓒ요크방향이 틀렸거나 벨런스 웨이트가 떨어졌을 때
ⓓ 체결부분 헐거울 때
※ 슬립조인트는 추진축의 길이변화를 주고 자재이음은 드라이브 각도 변화를 준다.
1. 뒤 차축
차량 중량을 지지하고 엔진회전력을 구동바퀴에 전달 종감속기어, 차동기어장치, 액슬 축 하위징
등으로 구성.
(1) 종감속 기어
① 추진축의 회전력을 뒤차 축에 전달과 감속하는 역할
② 웜과 웜기어 스파이럴 베벨기어, 하이포이드기어 등
③ 종감속비는 링기어 잇수 / 구동 피니언 잇수
(2) 차동 기어장치
① 래크와 피니언의 원리를 이용
② 양 바퀴의 회전수를 다르게 해 원활한 회전을 가능케 함
(3) 액슬축
① 종감속 기어, 와 차동기어장치에서 전달된 동력을 뒷바퀴로 전달
② 액슬축 지지방식: 전부동식, 3/4부동식, 반부동식
③ 액슬 하우징: 종감속 기어와 차동기어 및 액슬 축의 지지를 위함 벤조형, 분할형, 빌드업형
등이 있음
※ 종감속 기어 소음 발생원인
㉠ 링기어와 피니언 기어의 접촉불량.
㉡ 오일부족이나 심한 오염
㉢ 사이드 베어링이나 구동피니언기어 이완
2. 현가장치
현가장치는 차축과 차체와 연결되 차의 중량을 지지하고 노면으로부터 충격, 진동을 흡수 감쇄
시킨다,
(1) 기능과 구성
① 구성: 스프링, 토션바, 스태빌라이져, 고무부싱, 등의 탄성체, 쇽업소바, 컨트롤 암 등으로
구성
② 현가징치 구비조건 : 상, 하 방향의 연결이 유연하고 수평방향의 연결성 좋아야함
(2) 현가장치 종류
① 일체식 현가장치: 건설기계사용(평행판, 스프링, 옆 방향판 스프링, 코일스프링 형식).
② 독립현가장치; 승용차용(위시본형, 스트럿형식, 트레일링암 형식)
(3) 구성
① 현가 스프링
㉠ 판 스프링: 화물차, 승합차의 뒷바퀴에 장착, 튼튼하지만 승차감 좋지 않음.
㉡ 코일스프링: 하중이작은 승용차에 장착, 차지하는 공간이 작으며 불확실한 마찰 작용 일어나지 않음
㉢ 토션바 스프링: 하중이 큰 승합차, 1t(톤)화물 위시본 구조로 앞바퀴에 사용.
충격흡수와 차체 높이 조절이가능
② 쇽 업소바
스프링 진동억제로 승차감 좋게하고 접지력을 향상시켜 로드홀딩과 안정성 확보하며 코너링
에서 원심력으로 발생된 차체의 롤링을 감소시킨다, (통형과 레버형 이 있음)
③ 스태빌라이저 : 차가 옆으로 기울어지는 것을 방지한다.
3. 조향장치
조향장치는 주행방향을 임의로 바꾸는 장치로서 핸들을 돌려서 앞바퀴, 뒷바퀴의 방향을
바꾸게 하는 장치이다, 애커먼 장토식 원리를 이용한 것이다.
(1) 형식
① 윔섹터 롤러형식, 윔섹터 형, 볼트-너트 형, 캠-레버 형, 레크와 피니언언 형, 스크류- 너트 형, 스크류- 볼트 형, 등
(2) 구비 조건: 조향기어 비가 크면 핸든들 조작은 가벼워지지만 복원성능이 좋아지지 않으며
조향장치 마모가 빨리 올수 있다,
(3) 조향기어 종류: 가역식, 비가역식, 반가역식 등
※조향장치의 비: 조향핸들이 회전한 각도. /피트먼 암의 회전각도
최소회전반경; 바깥 쪽 원의 회전 반경
(4) (앞) 차축 킹핀 설치 방식:
①엘리옷형: 차축 양 끝에 요크로 되어 앞 요크로에 조향너클이 끼워지도록 한 형식
킹핀이 조향너클에 고정된다,
② 역엘리옷형: 조향너클에 요크가 설치된 형식, 킹핀은 앞차축에 고정.
③ 마몬형: 앞 차축 윗부분에 조향너클 설치된 형식, 킹핀은 아래로 돌출(소형차량 이용)
④ 로모양형; 앞 차축 아랫부분에 조향너클 설치 된 방식, 킹핀 위쪽으로 돌출,
1. 조향창치 구비조건
① 주행 중 충격의 영향을 받지 않아야 된다.
② 회전과 바퀴선회 차이가 적어야한다.
③ 조작이 쉽고, 방향전환이 원활해야 한다.
④ 정비가 용이하며 고속 주행에서도 안정적이어야 한다.
2. 동력식 조향장치
(1) 구성
① 주요3부: 동력창치, 작동창치, 제어장치
② 안전 체크밸브: 고장시 수동으로 원활한 조향이 가능
③ 오일 압력스위치: 공회전 속도 조절
(2) 장점
① 조작력을 가볍게 할수 있다.
② 조향기어 비를 조작력과 무관하게 설정
③ 불규칙한 노면으로부터 조향핸들 빼앗기는 일 없다,
④ 충격흡수로 충격이 핸들에 전달되는 것 방지한다,
※ 오버스티리어링: 선회시 일정한 조향각에서 선회반경이 작아지는 현상
언더스티리어링; 오버스티리어링 과 반대로 커지는 현상
전륜에서 발생되는 코너링 포스가 크게 되면 오버스티리어링이 발생되고 스윙 축을 뒤차축으로
하면 언더스티리어링 발생
(3) 차륜정렬
적은 힘으로 조향이 가능하도록 하고 안정성을 확보하는데 목적이 있으며 타이어의
편마모를 최소화 와 핸들의 복원성을 준다,
① 얼라인먼트의 요소: 캠버, 캐스터, 토인, 킹핀, 경사각, 세트백 등
(4) 차륜정렬 구성과 필요성
① 토인: 전륜이 벌어지는 것을 방치 타이로드 길이로 조정, 불량하면 타이어의 편마모
전륜을 평행이 회전시키면 타이어 편마모 방지
② 캠버: 타이어의 윗부분이 아래쪽보다 더 벌어진 상태, 바퀴의 중심선과 수선사이의 각
정캠버(+chamber): 바퀴 위쪽이 바깥쪽으로 기울어져 있는 상태
㉠ 조향핸들 조작력을 가볍게 하기 위함
㉡ 앞바퀴 하중으로 아래로 벌어지는 것 방지
㉢ 수직방향 하중에 앞 차축 휘어짐 방지
㉣ 캠버가 과도하면 타이어의 트래드 마모
③ 캐스터(방향성, 복원력)
조향륜의 복원력과 안정성, 직진성 등을 확보한다.(캐스터각 0.5~3°)
④ 킹핀 경사각(6~7°): 중심선이 수선에 대해 5~8°의 경사를 이루는 것은 킹핀의 기인한다,
바퀴의 시미현상을 방지하고 복원성을 주어 직진 위치로 쉽게 돌아오기 위함이다.
⑤ 세트 백: 앞, 뒤, 차축의 평행도다, 세트 백은 뒷 차축을 기준으로 앞 차축의 평행도를 30°로
한다.
5. 제동장치
주행중 감속, 정지시키거나 정지나 주차 상태를 위한 장치다. 운동에너지를 열에너지로 변환하는
과정으로 일명 브레이크 장치들을 뜻 한다,
(1) 제동장치 구비 조건
① 최고속도와 차 중량에 대해 충분한 제동을 갖추어야 한다.
② 신속성, 정확성, 내구성을 갖추어야 한다.
③ 조정이 쉽고, 점검, 조작이 간단하여야 한다.
(2) 유압식 브레이크
유압브레이크는 파스칼의 이용한 것으로 마스터실린더, 첵 밸브, 브레이크 파이트, 휠실린더,
슈 리턴스프링, 브레이크라이닝, 브레이크드럼, 브레이크오일 등으로 구성
① 구조
㉠ 마스터 실린더; 발생된 유압을 파이프를 통해 휠신린더로 보냄.
㉡ 휠 실린더: 마스터실린더의 유압을 브레이크슈를 드럼에 압착
㉢ 브레이크슈: 휠 실린더에 의해 드럼에 압착되어 마찰력 발생
㉣ 슈리턴 스프링: 오일이 휠 실린더에서 마스터실린더로 되돌아가게 함
㉤ 브레이크 라이닝: 마찰 증대시키는 마찰제다. 위븐형, 몰드형 라이닝이 있으며 브레이크 장치에 는 몰드형을 많이 사용 고열과 내마멸성, 마찰계수 크며, 변화가 작고 기계적 강도가 큰 조건을 갖추어야 한다.
㉥ 브레이크드럼
ⓐ 제동에 발생된 마찰열을 브레이크드럼을 통해 발산, 브레이크슈, 라이닝과 접촉되는 드럼
면적은 마찰면에서 발생한 열반산 능력에 따른다.
※베이퍼록 현상: 액체가 열에 의해서 기포가 발생되며 압력전달이 불량해 지는 현상.
베이퍼록 발생원인
㉠ 내리막길 과도한 브레이크 사용.
㉡ 비등점 낮은 브레이크오일 사용.
㉢ 드럼, 라이닝, 마찰열의 냉각능력 저하
㉣ 마스터실린더, 브레이크슈 리턴스프링의 전손 잔압 저하
ⓑ 드럼내경: 타이어의 0.3~05 배
② 구비조건
ⓐ 정적, 동적, 평행이 잡혀있을 것
ⓑ 슈와의 마찰면에 내 마멸성이 있을 것
ⓒ 가볍고 관성이 적으며 방열이 잘될 것
③ 브레이크 파이프: 마스터실린더와 휠실린더의 오일흐름 통로 강파이프, 플랙시블 호스 등
④ 첵 밸브
㉠ 유압브레이크 잔압을 유지시키며 통상0.6~0.8이다
㉡ 잔압 유지한 이유
●브레크 작동을 신속하게 하기 위함
● 베이퍼록 방지 및 휠실린더 오일 누설방지
● 브레이 유압회로 내 공기유입 방지
⑤ 브레이크 페달 자유간극(20~30mm)
지랫대원리로 힘을 증가
㉠ 대형: 15~30mm
㉡ 중형: 10~15mm
㉢ 소형: 5~10mm
⑥ 브레이크오일
㉠ 알코올과 피마자유 등을 섞은 식물성오일
㉡ 구비조건
ⓐ 비등점이 높고 기상변화에 대한 점도 변화가 적을 것
ⓑ 화학적변화가 적고 고무나 금속과 무반응
ⓒ 윤활서이이 있으며 빙점이 낮고 인화점 높아야 한다.
※ 디스크브레이크 : 드럼브레이크에 비해서 브레이크의 평형이 좋으며 브레이크 페이드 현상적다.
페이드현상: 브레이크 계속반복 시 드럼과 슈의 마찰열 축적으로 제동을 감소시키는 현상.
3. 브레이크 고장 원인
(1) 브레이크 작동되지 않는 원인
① 마스터실린더, 휠실린더의 오일 누출
② 라이닝에 오일이 묻었거나 브레이크드럼 간극이 클 때
③ 브레이크오일 부족과 라이닝 마모
(2) 브레이크 풀리지 않을 때
① 마스터실린더, 휠실린더의 오일누출
② 마스터실린더, 휠실린더 컵이 부플었을 때
③ 브레이크 리턴스프링이불량 및 페달 간극 작을 때
(3) 브레이크 한쪽만 작동 될 때
① 브레이크 간극 조정불량이나 라이닝 오일 묻어 나올 때
② 타이어 공기압이 불평형이거나 전차륜정렬 불량
(4) 브레이크 페달 행정이 큰 원인
① 브레이크 조정불량 및 드럼균열
② 브레이크 계동의 공기 혼입 및 브레이크 라이닝의 오일 누출
6. 타이어
1. 타이어의 종류와 호칭
(1) 압력에 의한 분류
① 고압타이어: 4.2~6.3kg/㎠
② 저압타이어: 2.1~2.5kg/㎠
③ 초저압타이어: 1.7~2.1kg/㎠
(2) 형상의 분류
① 보통타이어: 카커스 코드 사선으로 된 타이어
② 레디얼 타이어: 카커스 코드 단면 방향으로 된 타이어
③ 평탄 타이어: 타이어 폭이 넓은 타이어
④ 스노타이어: 눈길 타이어
(3) 타이어 호칭(폭, 내경, 플라이 수)
① 저압타이어: 폭(in) -내경 – 플라이수
② 고압타이어: 내경(in) - 폭 – 플라이수
③ 레디얼 타이어: 175 SR 14 175(타이어 폭), S(최고 허용속도), R(레디얼 ), 14(내경)
2. 타이어 이상현상
(1) 스텐팅 웨이브현상 : 고속주행시 공기가 작을 때 트레드가 받는 원심력과 공기 압력에 의해
트레드가 떨어진 직후 찌그러짐 현상
① 스텐딩 웨이브 현상방지 법: 표준 공기 압보다 10~ 13% 높여줌
(2) 트램핑 현상과 시미현상
① 트램핑 현상: 정적평형 불량할 때 타이어가 상, 하로 진동하는 현상
② 시미현상: 동적 평행이 불량 할 때 타이어가 좌, 우, 진동하는 현상
