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강제조립은 한 부품에 있는 축을 다른 부품에 있은 허브(HUB)에 접착제나 작업방법을 사용하지 않고 조립하는 방법이다.

축직경은 허브(HUB)직경보다 약간 크고 이 치수차이에 의해 접합이 확고히 된다.

유사재료나 유사하지 않은 재료 모두 경제적으로 단단하게 접합하여 조립 될 수 있다.

치수가 간섭되는 양이 불충분하면 결합강도가 나쁘고 치수간섭이 너무 크면 과잉의 응력이 재료에 작용하여 조기파손을 일으킬 수 있으므로 간섭되는 양은 주의하여 고려하여야 한다.

그리고 온도변화가 일어나는 경우는 재료의 열팽창 특성도 검토되어야 한다.

간섭은 온도와의 역함수관계이므로 온도증가시 결합강도는 낮아진다. 역으로 온도감소는 결합강도를 증가시키고 재료에 응력을 증가시키므로 파손을 일으킬 수 있다.

간섭되는 양은 다음의 식을 이용하여 계산될 수 있다.

1) 축과 허브가 각각 다른 열가소성 프라스틱을 사용할 경우

δ= σD / G [ {(G + ν_h) / E_h} + {(1 - ν_s) / E_s]}

G = {1 + ( a / b )²} / {1 - ( a / b )²}

여기서	δ＝간섭량 (m) σ = 허브의 설계응력(Pa) ν_h = 허브의 포아송의 비 ν_s = 축의 포아송의 비 E_h = 허브의 탄성계수(Pa) E_s = 축의 탄성계수(Pa) a = 축의 반경(m) b = 허브의 외측반경(m)이다.

2) 축과 허브가 같은 열가소성 프라스틱일 때

δ= σD / E [ G + 1 / G ]

3) 금속으로 만든축과 열가소성 프라스틱으로 만든 허브를 사용할 때

δ= σD / E_h [ G + ν_h / G ]

4) 금속을 만든 허브와 열가소성 프라스틱으로 만든 축을 사용할 때

δ= σD / E_s [ G + ν_s / G ]

［예제］사이콜락 GSM수지로 만들어진 외경이 100mm인 허브에 직경이 50mm인 축을 강제조립할 때 안전율을 2로 하면 허용가능한 간섭양은 얼마냐?

이 경우 2)식에서 δ= σD / E [ G + 1 / G ] 를 적용하고 형상요소는
G = 1 + ( a / b )² / 1 - ( a / b )²를 사용하여 계산한다.

σ= 항복강도 / 안전율 = 41 X 10⁶ / 2 = 20.5 X 10⁵

D = 50 X 10^-3m

E = 21.4 X 10⁹N/m²

G = {1 + ( 25 / 50 )²} / {1 - ( 25 / 50 )²} = 1.667

이들을 대입하면

δ= (20.5 X 10⁵ X 50 X 10³) / (2.14 X 10⁹ X 1.1667 + 1 / 1.667) = 7.7 X 10^-4m = 0.77mm

즉 축의 직경은 허브의 내경보다 0.77mm 커야한다.

F = πμσℓ/ G 여기서

F = 조립에 필요한 힘(N)
μ = 마찰계수
ℓ = 간섭되는 길이(m)이다.