챕터10. 기어 (2)

챕터10. 기어 (2)

3. 헬리컬기어

 1) 개요

  1. 헬리컬기어

     기어에서 한 쌍의 이는 갑작스런 물림으로 피치와 치형에 극히 작은 오차가 있어도 고속운전시에는 이가 충격을 일으키므로 소음과

    진동이 발생하여 고속운전에는 부적당하다. 이러한 결점을 없애기 위하여 만들어진 것

  2. 헬리컬기어의 특징

    ㄱ. 탄성변형이 적어 진동과 소음이 적고, 고속운전에 적합하다.

    ㄴ. 평기어보다 물림길이가 길고, 물림률(접촉률)이 커서 큰 동력을 전달할 수 있다.

    ㄷ. 전동효율이 좋고, 축 중심거리의 조정이 가능하다.

    ㄹ. 이가 비틀어져 있고 축방향에 추력이 생기므로 스러스트베어링이 필요하다.

    ㅁ. 최소잇수가 평기어보다 적으므로 큰 회전비를 얻을 수 있다.

 3. 헬리컬기어에 작용하는 힘

     보통 비틀림 가은 10~30º로 한다.

 2) 치형방식

  1. 축직각 방식 

     축에 직각인 단면의 치형

  2. 치직각 방식

     치에 직각인 단면의 치형

 3) 헬리컬기어의 중요계산식

  1. 피치원지름

  2. 중심거리

  3. 외경(바깥지름,이끝원지름)

  4. 원주속도

 4) 헬리컬기어의 상당스퍼기어

 5) 헬리컬기어의 강도계산

  1. 굽힘강도

  2. 면압강도

     Cw는 공작정밀도를 고려한 계수로 보통기어에서는 0.75 , 정밀한 공작을 요구하는 기어에서는 1.0으로 한다.

  3. 전달동력

     헬리컬기어에서도 굽힘강도와 면압강도를 각각 검토한 후 안전을 위하여 허용하중은 그중에서 작은 값을 선정한다.

4. 베벨기어

 1) 개요

     서로 물고 돌아가는 두 기어의 2축이 서로 만나는 교점을 꼭지점으로 하여 모선에 서로 접하는 원추를 각 피치면으로 하여 이것에

    이를 깎고 치면의 물림에 의하여 운동과 동력을 전달시키는 기어

     두 축의 교차점을 꼭지점으로 하는 원추의 구름에 의해 회전을 전달한다. 이 원추를 피치원추라 하고, 두 축의 교차각을 축각(교각)이라

     한다.

 2) 베벨기어의 명칭 및 계산

베벨기어의 명칭

     1. 속비(속도비,회전비)

     2. 피치원추각

     3. 외단원추거리(모선의길이)

     4. 배원추반지름

     5. 외경

     6. 베벨기어의 상당스퍼기어의 잇수

      베벨기어를 근사적으로 뒷면 원뿔을 전개한 원을 피치원으로 하는 스퍼기어를 생각할 때 이것을 베벨기어의 상당스퍼기어라 한다.

 3) 베벨기어의 강도계산

  1. 굽힘강도

  2. 면압강도

     베벨기어의 면압강도는 마멸에 견뎌야하므로 평기어에서와 같이 경도가 작은 재료의 기어에 대하여 검토한다.

5. 웜기어

 1) 웜기어의 개요와 특징

  1. 개요

     웜기어는 나사기어의 일종으로 두 축이 서로 평행하지도 않고, 교차하지도 않으면서 두 축이 이루는 각은 일반적으로 직각일 때 작은 쪽은 잇수가 매우 작고 나사모양으로 되어 있어 웜이라 하고, 이것과 물리는 기어를 웜휠 또는 웜기어라 한다.

  2. 특징

     장점

    - 작은용량으로 큰 감속비를 얻을 수 있다.

    - 부하용량이 크다.

    - 역전을 방지할 수 있다.

    - 운전중 소음이 생기지 않고 진도이 적다.

    단점

    - 잇면의 미끄럼이 크고, 진입각이 작으면 효율이 낮다.

    - 웜휠을 연삭할 수 없다.

    - 인벌류트 평치차와 같이 교환성이 없다.

    - 잇면의 맞부딛힘이 있기 때문에 조정이 필요하다.

    - 웜휠의 공작에는 특수공구가 필요하다.

    - 웜휠의 정도측정이 곤란하다.

    - 웜휠의 재질의 종류는 그다지 많지 않고 일반적으로 고가이다.

    - 웜과 웜휠에 추력하중이 생긴다.

    감속비를 아주 크게(1/10~1/100) 할 수 있으므로 감속장치, 공작기계의 분할기구 등에 널리 사용된다.

  3. 웜 및 웜휠의 재질

     웜은 웜휠보다 미끄럼마찰을 받는 시간이 훨씬 길다. 따라서 웜은 웜휠보다 마모에 강한 재질을 사용하여야 하며 보통 웜은 침탄강,

    웜휠은 인청동을 사용한다.

웜기어의 각부명칭

     1. 속비(속도비,회전비)

     2. 웜의 리드

      웜의 나사가 1회전할 때 축방향으로 나아간 거리를 리드라 한다.

     3. 웜의 치직각피치

     4. 웜의 축방향피치(=웜기어의 축직각피치)

     5. 웜의 리드각

     6. 웜기어의 피치원지름

     7. 중심거리

     8. 전동효율

 3) 웜기어의 강도계산

  1. 굽힘강도

  2. 면압강도