결합용 기계요소로서 두 개 이상의 부품을 결합할 때 사용하는 것으로, 직각삼각형 형태의 종이를 원통에 감았을 때 그 빗변이 원통을 따라 만드는 선, 즉 나사선을 따라 홈을 판 것을 나사라고 한다. 나사선을 따라 홈을 파낼 때 생기는 산 모양의 돌기를 나사산이라고 하며, 나사선을 따라 홈을 파낼 때 생기는 홈의 바닥을 나사골이라고 한다.
한 나사산에서 그 다음 나사산까지의 거리 혹은 한 골에서 다음 골까지의 거리를 피치(pitch)라고 하고, 나사를 한 바퀴 회전시켰을 때 나사가 축 방향으로 이동한 거리를 리드(lead)라고 한다. 일반적으로 나사를 한 바퀴 회전시켰을 때 이동하는 리드는 피치와 같다.
나사의 위치에 따라 구분할 때, 원통의 바깥 표면에 나사산과 골을 판 것을 수나사, 안쪽 면에 나사산과 골을 판 것을 암나사라 하고, 원뿔의 표면에 나사산과 골을 판 것을 테이퍼 나사라고 한다.
나사는 또 나사선이 감기는 방향에 따라 구분할 때, 오른쪽으로 돌렸을 때 전진하는 것을 오른나사, 왼쪽으로 돌렸을 때 전진하는 것을 왼나사라 한다. 보통 사용하는 나사는 대부분 오른나사이며, 자전거의 왼쪽 페달이나 선풍기 날개의 고정 나사, 수정펜 등과 같이 왼나사는 특별한 경우 외에는 사용하지 않는다.
1개의 나사에 홈을 한 줄만 판 것을 한줄나사, 두 줄 판 것을 두줄나사라 하고, 세 줄 이상 판 것은 여러줄나사라 한다.
나사는 기계의 부분품을 비롯하여 많은 곳에 사용되므로, 그 치수와 모양 등이 규격화되어 있으며 나사의 크기는 수나사의 바깥지름인 호칭치수로 나타낸다.
나사를 나사산의 모양에 따라 분류하면 다음과 같다.
- 삼각나사 : 나사산의 모양이 삼각형인 나사로서 주로 결합용로 사용되며, 한줄나사가 많다.
- 사각나사 : 나사산의 모양이 직사각형인 나사로서 마찰이 적고 미끄럼이 없기 때문에 바이스, 프레스, 잭 등과 같은 힘을 전달하는 기계의 부분품으로 사용된다.
- 사다리꼴나사 : 나사산의 모양이 사다리꼴인 나사로서 사각나사는 가공하여 만들기가 어렵기 때문에 실제로는 사다리꼴나사가 많이 쓰인다. 힘을 전달하는 사각나사에 비해 선반의 리드나사처럼 운동을 전달하는 용도로 주로 사용된다.
- 톱니나사 : 나사산의 모양이 톱니처럼 한 쪽은 직각, 한 쪽은 사다리꼴로 생긴 나사로서 한 쪽 방향으로만 힘을 전달하는 데에 사용된다.
- 둥근나사 : 나사산의 모양이 둥근게 생긴 나사로서 백열 전구의 베이스와 같은 전기 접속 기구나 먼지, 이물질이 들어가기 쉬운 곳에 주로 쓰인다.
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