랙과 피니언

2026년 1회 기출 확인: 회전운동을 직선운동으로, 또는 직선운동을 회전운동으로 바꾸는 기어는 랙과 피니언이다.

• 랙(rack): 평기어를 직선으로 펼친 것과 같은 직선 치형.
• 피니언(pinion): 랙과 맞물리는 작은 원형기어. 피니언을 돌리면 랙이 직선 이동하고, 랙을 밀면 피니언이 회전한다.
• 피니언 피치반지름을 (r), 회전각을 rad 단위 (θ)라 하면 랙 이동량은 x=rθ이다. 1회전 이동량은 x=πd=πmz, 손실을 무시한 접선력은 F=T/r이다.
• 함정: 랙과 피니언의 모듈·압력각이 같아야 맞물린다. 웜기어와 베벨기어는 기본적으로 회전축 사이의 회전운동을 전달하므로 랙과 같은 직선변환 기구가 아니다.
• PDF 인접 변형 후보: 나사–너트는 1회전당 리드만큼 직선 이동하고, 캠은 회전을 왕복·요동운동으로, 크랭크–슬라이더는 회전과 왕복운동을 서로 변환한다.

운반하역기계 구동장치 정비 NCS, 기계구동장치 조립 NCS

범위 확인: 기어·감속기는 잇수·모듈·압력각·속도비와 치면 접촉 상태를 이용해 동력전달 성능과 손상을 판단한다.

‘랙과 피니언’은 기어·감속기 문제에서 장치 선정, 계산 조건 또는 고장 판단의 기준이 됩니다. 비슷한 명칭만 외우면 적용 대상과 직접 원인을 혼동하기 쉬우므로 정의 → 작동 원리 → 적용 조건 → 확인 방법의 순서로 구분해야 합니다.

기어·감속기는 잇수·모듈·압력각·속도비와 치면 접촉 상태를 이용해 동력전달 성능과 손상을 판단한다.

맞물림 기어의 피치선 속도는 같고 회전수는 잇수에 반비례한다. 윤활막 파괴, 과하중, 정렬 불량과 표면피로는 스코어링·피팅·리징 같은 치면 손상을 만든다.

이 문제군의 직접 근거

• 직선치형의 랙과 회전하는 피니언이 맞물려 운동형태를 변환한다.

상위 항목군의 공통원리를 이해한 뒤 현재 개념의 고유한 대상·조건·기능을 분리합니다.

1. 기어 형식과 입력·출력 잇수를 확인한다.
2. 속도비·회전방향·중심거리 관계를 적용한다.
3. 치면 손상 형상과 윤활·하중·정렬 조건을 연결한다.

조건이나 단위가 제시된 경우에는 생략하지 말고 정답 문장에 다시 대입해 확인합니다.

• 문제의 긍정형·부정형을 먼저 표시합니다.
• 기어 형식과 입력·출력 잇수를 확인한다.
• 속도비·회전방향·중심거리 관계를 적용한다.
• 치면 손상 형상과 윤활·하중·정렬 조건을 연결한다.
• 마지막으로 ‘랙과 피니언’이 문제에서 요구한 조건을 모두 충족하는지 확인합니다.

랙과 피니언: 직선치형의 랙과 회전하는 피니언이 맞물려 운동형태를 변환한다.

• 문제 근거: 27차 정규화 대표문제 U-1366
• 이론 근거: 설비보전기사 필기 이론 최종 정리본(2025–2028) — ‘2026 기출 연결·변형 대비｜운동 변환 기구’
• 원문 출처 1: https://cbtbank.co.kr/exam/de20060910
• 공개 상태: 확정 문제와 연결된 공개 후보