기어란 치차란, 기어의 분류 (크기, 동력전달, 치의 틀어짐), 축 틀어짐

 

 

 

 

 기어란 치차란

 

기어, 치차 원형 톱니바퀴는 비슷한 말이다

기어는 톱니바퀴로, 원반의 외주에 등간격의 톱니를 붙인 것. 붙이긴 어려우니 가공할 때, 톱니 사이즈 모형을 고려해 가공한 것.

 

일반적으로 한쌍으로 회전하며,

한 기어의 톱니는 다른 기어의 톱니와 맞물리며 회전운동과 회전력을 전달한다

미끄러짐 없이 톱니간에 맞물려 함꼐 회전하며

일반적인 외접기어는 서로 회전방향이 반대이다

좌(평기어_축에 나란한 톱니) / 우(헬리컬기어_비틀린 톱니)

기어의 사이즈, 이 수에 따라

힘의 진행 방향에서 회전수를 가감하며 회전력을 감가한다

(회전수가 줄면 토크가 그에 비례한 만큼 늘어난다, 즉 서로 반비례 한다)

기어의 사이즈가 작으면 큰 기어와 맞물렸을 떄,

큰 기어의 저 회전을 고 회전으로 받으며 토크는 줄어든다

 

장점 : 체인, 밸트, 로프에 비해 확실한 동력 전달이 가능하다

          회전속도가 빠르고 회전비가 크다

          동력전달의 범위가 크다

단점 : 회전비가 일정 불변하여 자유로이 바꿀 수 없다.

         (단일 형상에서는 그러하고, 이를 개선하기 위해 변속장치를 붙여주고 기어의 구성이 복잡해진다)

 

 

 

 기어의 분류 종류

 

1) 크기 분류

- 대치차(Gear, 기어) : 외접/내접하는 기어 중 큰 쪽

- 소치차(Pinion, 피니언) : 외접/내접하는 기어 중 작은 쪽

  ㄴ 유성기어의 플레닛기어를 피니언이라 부르는 분들이 있었는데, 작은 기어를 보통 피니언이라 부르나 봅니다

 

2) 동력전달 분류

- 구동치차, 구동기어 : 동력을 전달하는 기어

- 피동치차, 피동기어 : 동력을 전달받는 기어

  ㄴ 아직 피동기어에 대해 들어보진 못 했으나, 구동기어는 자주 사용하는 용어로 고려됩니다

 

3) 치의 비틀림 분류

- 평치차, 스퍼기어 (Spur gear) : 치의 비틀림이 없는 기어, 일반적으로 대부분의 기어가 여기에 속함

  ㄴ 특징 : 저속, 저토크 ?

스퍼 기어 - 기어 루트 티스토리

 

헬리컬 치차, 헬리컬 기어 (Helical gear) : 좌, 우 비틀림이 있는 기어, 치의 비틀림 정도를 Helix Angle (헬릭스엥글)라 함

  ㄴ 특징 : 고속, 고토크,

  ㄴ 기어의 이 각도 (헬릭스 엥글)이 있는 기어가 고속 고토크에서 높은 강성, 안정성을 갖는가 보다

헬리컬 기어 - 기어 루트 티스토리

기어는 보통 윤활을 해줍니다

기어의 마모를 줄이고, 기어의 수명을 늘려주고, 마모에 의한 발열을 줄이고, 발열이 나더라도 오일이 냉각해주게끔

기어의 쳐닝에 의한 윤활로를 고려할 떄,

이런 헬리컬 기어를 사용한다면

헬릭스 엥글이 큰 고려대상이 됩니다. (엥글이 +냐 -냐에 따라 주된 윤활 방향이 축방향에서 완전 반대로 가버리기 떄문)

 

4) 기어 축에 의한 분류

- 서로 평행하게 있는 두 축 사이의 운동을 전달하는 기어

  ㄴ 종류 : 스퍼, 헬리컬기어 등등 위에서 언급한 기어들이 모두 이에 속한다

 

- 교차축 기어

  ㄴ 두 축이 한 점에서 교차하는 기어

  ㄴ 종류 : 베벨기어

  ㄴ 자동차에서는 디프기어에 많이 사용됩니다, 힘의 방향을 꺽어주는대도 사용되고

  ㄴ 교차하는 축 간의 각도는 대부분 90도

  ㄴ 특징 : 고속, 고토크 사용 가능 ~ 회전비가 1:1 ~ 1:10까지 가능하다 들었는데,, 이렇게 정해진걸까요 ?-?

 

베벨기어 - 기어 루트 티스토리

 

- 엇갈림축 기어

  ㄴ 위에서 언급한 평행과 교차축의 사이

  ㄴ 종류 : 나사 기어, 원통 웜기어, 하이포이드 기어 등 (아직 사용하는건 보지 못했고, 사용하기 쉽지 않을 것 같다)

 

엇갈림축 기어 - 기어 루트 티스토리

 

 

기어의 종류 -  기어 루트 티스토리

 

 

마치며