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2021년 10월 18일 (월) 10:37 판
기어박스(gearbox)는 구동축을 회전시키는데 필요한 동력을 전달하기 위해 다양한 기어를 구성하여 만든 기계장치를 의미한다.
개요
기어박스는 구동축을 회전시키는데 필요한 동력을 전달하기 위해 다양한 기어를 구성하여 만든 기계장치를 말한다. 기어를 사용하여 작은 회전력을 큰 회전력으로 증폭시키거나, 낮은 회전을 고속 회전으로 바꿀 수 있다.[1] 기어박스는 기어를 사용하는 변속기 및 감속기를 통칭하는 용어이며 '기어 트레인' 용어의 의미랑 비슷하다. 이러한 기어박스는 기어비에 따른 입력대비 속도 증가 및 감소, 토크의 증가 및 감소를 통하여 시스템에서 요구하는 작동성능을 만족 시킨다. 기어박스는 기어 메커니즘의 우수성 때문에 자동차, 항공기, 선박, 철도, 농업용, 건설기계, 공작기계 등에 사용될 뿐만 아니라, 최근에는 로봇 등 자동화기기에도 다수 사용되고 있다.[2] 최근들어 기술의 진보와 기어박스의 개발로 더욱 효율적이고 강력한 기어박스를 적은 비용으로 생산할 수 있다. 기어박스는 일반적으로 회전 방향을 감시하고 원하는 출력 속도가 필요한 어플리케이션에서 입력 사이의 토크 또는 출력을 변환하기 위해 사용된다.[3]
종류
헬리컬 기어박스
헬리컬 기어박스는 저전력을 사용한다. 두 개의 톱니가 마주치기 시작하면 나선형 기어의 톱니가 톱니 한쪽 끝에 의해 기계 표면과 각도로 닫히고 기계가 완전히 접촉할 때 접촉 상태를 유지한다. 이 설계는 산업용 기어박스를 보다 부드럽게 구동할 수 있도록 하고 높은 부하 각도를 허용한다. 또한 헬리컬 기어박스는 평행축과 우측축 사이의 움직임을 표현할 수 있다.[3]
웜 기어박스
웜 기어박스는 내구성이 강한 기능에 가장 많이 사용된다. 이 유형의 기어는 넓은 웜(또는 나사) 직경을 통합하여 기어 주변부의 톱니를 맞물리게 한다. 그런 다음 장치는 전기 소비 장치가 회전 속도를 결정하고 더 높은 토크의 변속을 가능하게 한다. 웜 기어박스는 90도의 변속기와 엘리베이터, 컨베이어 벨트에 사용된다.[3] 웜기어 감속기는 상당히 큰 웜기어를 구동하는 입력 샤프트로 구성된다. 이 기어는 차례로 구동 방향에 직각으로 헬리컬 기어 장착 출력 샤프트를 구동한다. 웜 기어는 상대적으로 작은 기어에 대해 우수한 기계적 이점 값을 제공하므로 이러한 감속기는 소형 패키지로 매우 우수한 감속 및 토크 값을 제공 할 수 있다. 웜기어 리드 또는 톱니 디자인은 이러한 유형의 기어 박스에 우수한 충격 하중 품질을 제공한다. 웜 기어 감속기의 유일한 단점은 기어 박스 크기와 관련하여 낮은 마력 등급이 필요하다, 이로 인해 베벨 및 헬리컬 기어 같은 고 입력 전력 유형과 비교할 때 이러한 감속기의 장기 효율 등급이 약간 낮아지는 경향이 있다 그러나, 이러한 제한은 작은 크기의 감속기와 저비용으로 상쇄되지 않는 경우가 많다. 종종 불합리하게 의존하는 웜 기어 트레인의 특징 중 하나는 주행 방향이 반대로되면 잠기는 경향이 있다는 것이다. 이것은 종종 "자체 잠금"또는 제동 기능으로 여겨지지만 제동 메커니즘으로 신뢰할 수없는 외부 영향이 너무 많다.[4]
베벨 기어박스
베벨 기어박스에는 장치 하단 근처의 원뿔 모양의 표면에 곡선 톱니가 있다. 평행 축이 아닌 축을 회전하는 데 사용할 수 있으며, 롤링 스톡 및 마이닝 등 광범위한 응용 프로그램을 사용할 수 있다.[3] 대부분의 베벨 기어는 외관이 원뿔 모양인데, 이는 기어의 피치 표면이 페어링 기어와 만나는 각도에 위치하도록 설계되었기 때문에 소스로부터 각도로 동력을 구동한다. 이 각도가 90° 미만인 경우 톱니가 바깥을 향하기 때문에 이 원뿔 모양의 베벨 기어 또는 급성 설계를 외부라고 한다. 둔각(90° 이상)이 있는 것은 내부 베벨 기어로 알려져 있다.[5]
유성 기어박스
유성 기어박스는 로봇 공학이나 3D 프린팅과 같은 첨단 기술에서 사용된다. 유성 기어 4개 중 3개가 중앙 태양 기어로 유성 기어박스를 둘러싸고 있다. 두 가지 모두 내부 톱니 외부 링 장비를 통해 함께 고정된다. 이와 유사하게, 이 설계는 기어를 통해 동력을 분산시키고 한정된 영역에서 유성 기어 시스템이 높은 토크를 달성할 수 있도록 한다. 유성 기어박스의 특징은 높은 내구성과 정밀도 이다.[3] 유성 기어박스는 서로 다른 기어가 함께 움직이는 방식 때문에 붙여진 이름이다. 유성 기어박스에서 태양(태양) 기어, 위성(링) 기어 및 두 개 이상의 유성 기어를 볼 수 있다. 일반적으로 태양 기어는 구동되므로 유성 캐리어에 잠긴 유성 기어를 이동하여 출력축을 형성합니다. 이것은 우리의 행성 태양계와 비슷하게 생겼고 그것이 그 이름이 유래된 곳이다. 도움이 된 것은 고대의 장비 구성들이 점성술에서 우리의 천체를 지도화하고 따르는데 광범위하게 사용되었다는 것이다. 실제로 우리는 산업 자동화를 위한 행성 기어박스 사용의 관점에서 종종 말한다. 그래서 태양 기어를 입력축, 유성 기어와 캐리어를 출력축, 위성 기어(또는 링 기어)를 하우징이라고 부른다.[6]
각주
- ↑ 〈기어박스〉, 《NSK》
- ↑ 임홍혁, 〈기어 트레인 시스템의 통합해석 기술〉, 《코리아사이언스》
- ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 〈Industrial Gearbox A Comprehensive Review on Features, Types and its Usability〉, 《linquip technews》
- ↑ 〈웜 기어 란 무엇입니까?〉, 《Netinbag》
- ↑ Elizabeth, 〈What is a bevel gearbox?〉, 《DriveLines》, 2019-11-20
- ↑ Helmond, 〈WHAT IS A PLANETARY GEARBOX?〉, 《APEX DYNAMICS》, 2017-11-14
참고자료
같이 보기
