카테고리: 기어 및 랙 앤 피니언

스프로킷과 기어의 열처리 공정은 기어의 내부 품질을 직접적으로 결정합니다. 열처리 후 치형 가공 및 마무리는 기어 제조의 핵심이며 기어 제조 수준을 반영합니다. 열처리 공정의 품질은 기어의 강도, 정밀도, 소음 및 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 다양한 작업 조건은 완성된 스프로킷과 기어의 치형 파손 모드를 다르게 만들며, 이는 기어 강도 계산 기준 결정, 재료 선정 및 열처리의 기초가 됩니다. 현재 산업 분야에서 기어의 주요 마무리 방법은 셰이빙, 연삭, 압출, 래핑, 호닝입니다. 셰이빙은 셰이빙 머신에서 셰이빙 커터를 사용하는 것을 포함합니다. 이는 가공 중인 기어를 서로 상대적으로 회전시키고, 치면에서 상대적인 미끄러짐을 통해 셰이빙 커터가 매우 얇은 금속층을 제거하여 기어의 마무리 작업을 완료합니다. 셰이빙의 정밀도는 셰이빙 전 치형의 정밀도에 따라 제한됩니다. 셰이빙은 높은 생산 효율을 가지며 호빙 및 성형 후 부드러운 치형 표면을 마무리하는 데 적합합니다. 반면, 연삭은 연삭 휠을 사용하여 치형 표면을 연삭합니다.

기계공학을 전공한 사람이라면 변속 시스템에 기어 구동, 체인 구동, 샤프트 구동, 벨트 구동(동기 벨트 포함)이 포함된다는 것을 알고 있을 것입니다. 각 변속 방식은 비용, 내구성, 환경 요건, 변속비 정밀도, 변속 거리, 유지보수 용이성, 소음, 무게, 그리고 변속 효율 측면에서 장단점을 가지고 있습니다. 체인 구동은 저렴한 비용, 적당한 내구성, 정확한 변속비, 비교적 긴 변속 거리, 비교적 높은 소음, 가벼운 무게, 적당한 변속 효율, 낮은 환경 요건, 그리고 유지보수 용이성을 특징으로 합니다. 이러한 특징 때문에 체인 구동은 오토바이에 적합합니다. 기어 구동이 불가능한 것은 아니지만, 가장 적합한 옵션은 아닙니다. 비용, 환경 요건, 변속 거리, 그리고 무게 사이의 균형을 찾는 것은 어렵습니다.

과도한 치형 방향 오차의 주된 원인은 호브의 수직 이송 방향이 기어 블랭크의 내부 구멍 축에서 너무 기울어져 있기 때문입니다. 헬리컬 기어를 가공할 때 잘못된 추가 동작도 있습니다. (1) 공작 기계 및 고정구에 관하여: 기둥 삼각형 가이드 레일이 작업대 축에서 등거리에 있지 않습니다. 작업대 끝면의 런아웃이 큽니다. 상하 중심이 정렬되지 않았습니다. 인덱싱 웜 기어 쌍의 맞물림 클리어런스가 큽니다. 인덱싱 웜 기어 쌍의 전달에 주기적인 오차가 있습니다. 수직 이송 나사 피치 오차가 큽니다. 인덱싱 및 차동 교환 기어의 오차가 큽니다. (2) 작업에 관하여: 기어 블랭크의 두 끝이 평행하지 않습니다. 공작물 위치 지정 구멍이 끝면에 수직이 아닙니다. 해결책은 공작 기계의 기하학적 정확도를 제어하고 공작물을 올바르게 설치하는 데 집중하는 것입니다. (1) 공작기계 및 고정구에 관하여: 컬럼의 정밀도를 수리하고, 공작기계의 열변형을 제어하고, 작업대의 회전 정밀도를 수리하고, 수리 후 컬럼 또는 상하 중심의 정밀도를 수리하고, 인덱싱 웜기어 쌍의 맞물림 간극을 합리적으로 조정하고, 인덱싱 웜기어 쌍의 부품 정밀도를 수리하고, 수직 이송 나사…

항공우주용 변속기 시스템, 정밀 공작기계 스핀들 박스, 자동차 변속기의 핵심 부품인 정밀 기어는 높은 정밀도 유지, 긴 수명, 그리고 높은 신뢰성을 요구합니다. 현재 우리나라의 기어 가공 정밀도, 품질, 그리고 수명은 고급 기어의 성능 요건을 충족하기에 부족합니다. 많은 고급 장비들이 수입에 의존하는 기어를 사용하고 있으며, 외국의 정밀 기어 가공 기술은 우리나라에 일정한 제약을 가하고 있습니다. 이러한 상황에서 기어 가공 공정의 오차 요인을 연구하고, 이러한 오차를 보정하여 궁극적으로 고정밀 기어 제조를 달성하는 것이 시급합니다. 본 논문에서는 먼저 기어 가공 오차의 분류를 소개합니다. 기어 맞물림 원리를 기반으로 기어 가공 오차의 원인을 규명합니다. 가공 오차는 절삭 공구와 가공된 기어 사이의 미리 정해진 생성 운동 관계를 교란시켜 순간 맞물림 지점과 맞물림 노드의 위치 변화를 초래합니다. 본 논문은 기어 호빙 공정에서 편심 오차, 스핀들 회전 오차 등에 초점을 맞춥니다.

기어 사용 시 주의사항 ①시동하기 전에 기어가 제자리에 있는지 확인하세요. 기어의 접촉면이 한쪽으로 치우치지 않도록 합니다. 백래시 없이 사용하지 마십시오. 백래시 없이 사용하지 마세요. ④ 적절한 윤활을 하세요. 기어가 노출되어 있는 경우에는 반드시 보호 커버를 씌워 안전을 확보하십시오. ⑥회전 중인 기어는 만지지 마십시오. 작동 중 비정상적인 소음이나 진동이 발생하면 기계를 정지하여 기어 맞물림 및 조립 상태를 점검하십시오.

기어와 랙의 피치 원과 피치 원이 항상 일치한다는 가정은 조건부입니다. 기어의 피치 원 압력 각이 20도이고 압력 각이 20도인 랙을 사용하면 피치 원이 일치합니다. 그러나 기어의 피치 원 압력 각이 20도이지만 압력 각이 15도인 랙을 사용하면 기어의 피치 원이 피치 원과 일치하지 않습니다. 현재 일반 사용자가 사용할 수 있는 대부분의 랙 설계 데이터는 랙 압력 각이 기어의 피치 원 압력 각과 같아야 하며, 이 경우 귀하의 명제가 적용됩니다. 그러나 기어의 피치 원 압력 각과 같지 않은 압력 각을 가진 랙을 사용하는 상황이 많습니다. 이러한 경우 기어의 피치 원은 랙 압력 각과 동일한 기어 압력 각에 해당하는 기어 원의 직경입니다.

기어와 스프로킷의 주요 차이점은 다음과 같습니다. 1. 기어는 인벌류트 치형을 갖는 반면, 스프로킷은 "3원호 직선" 치형을 갖습니다. 2. 기어는 평행한 축과 교차하는 모든 축 사이에서 동력을 전달할 수 있는 반면, 스프로킷은 평행한 축 사이에서만 동력을 전달할 수 있습니다. 3. 기어 드라이브는 구조가 콤팩트한 반면, 스프로킷은 장거리 동력 전달이 가능합니다. 4. 기어는 두 기어 치형의 맞물림을 통해 동력을 전달하는 반면, 스프로킷은 동력 전달을 위해 체인이 필요합니다. 5. 기어는 스프로킷보다 더 큰 토크를 전달합니다. 6. 기어는 스프로킷보다 더 높은 가공 정밀도가 필요하고 설치 비용이 더 높습니다. 7. 체인 드라이브는 중심 거리가 더 큰 변속기에 적합하며 가볍고 저렴합니다. 8. 체인 드라이브에서 체인과 스프로킷의 가공 정밀도, 설치 정밀도 및 중심 거리 정밀도 요구 사항은 기어보다 낮습니다. 기존 체인 드라이브의 매개변수(변속비, 중심 거리 등)를 변경하는 것도 더 쉽습니다. 설치 및 유지 보수가 간단하고 편리합니다. 9. 일반적인 상황에서 체인 드라이브는…

일반적으로 사용되는 스프로킷 및 기어 가공 방법: 1. 형상 밀링: 이 밀링 방법은 형상 밀링 방법에 속합니다. 밀링 작업 시, 공작물은 밀링 머신의 인덱싱 헤드에 장착되고, 특정 모듈의 디스크(또는 핑거) 밀링 커터를 사용하여 기어 이빨 사이의 공간을 밀링합니다. 한 공간을 가공한 후 인덱싱을 수행하고 다음 공간을 밀링합니다. 밀링의 특징: 간단한 장비, 낮은 공구 비용, 낮은 생산성, 낮은 기어 가공 정확도. 기어의 치형 형상은 기본 원의 크기(기어 이빨 수와 관련됨)에 따라 결정됩니다. 형상 밀링 방법을 사용하여 기어를 밀링하는 데 필요한 동작은 간단하고 특수 공작 기계가 필요하지 않지만 인덱싱을 위해 인덱싱 헤드가 필요하므로 생산 효율이 낮습니다. 이 방법은 일반적으로 정밀도가 낮은 기어의 단일 부품 소량 생산에 사용됩니다. 2. 생성 밀링: 생성 밀링 방법을 사용하여 기어를 가공할 때 기어 표면의 인벌류트는 생성을 통해 형성됩니다. 생성 밀링 방식은 생산 효율과 가공 정밀도가 더 높습니다. 대부분의 기어 가공 기계는 생성 밀링 방식을 사용합니다. 1) 호빙…

기어 가공에는 윤곽 가공과 생성 가공이라는 두 가지 일반적인 원리가 있습니다. 1. 윤곽 가공: 기어 가공 공구는 기어의 치형 홈을 절삭합니다. 공구의 "단면 형상"은 기어 치형 홈의 형상입니다. 기어 가공 시에는 기어 맞물림 동작이 없으므로 일반적으로 11등급 이하의 정밀도가 떨어집니다. 2. 생성 가공: 기어 가공 공구 자체는 "기어 또는 랙"입니다. 기어 호브는 랙으로 간주될 수 있으며 랙 유형 공구 범주에 속합니다. 가공 중에는 기어 가공 공구와 가공되는 기어 사이에 "기어 맞물림" 동작이 있습니다. 기어 가공 공구 치형의 절삭날은 가공되는 기어의 치형(치면)을 감싸 이상적인 인벌류트 곡선을 형성합니다. 가공 정밀도가 높으며, 일반적인 예로는 호빙, 쉐이핑, 셰이빙(정삭 가공에 속함)이 있습니다.

랙은 스퍼 랙과 헬리컬 랙으로 구분되며, 각각 스퍼 기어와 헬리컬 기어와 쌍을 이룹니다. 랙의 치형은 인벌류트(치면에 대한 평면)가 아닌 직선으로, 무한 피치 원 반경을 가진 원통 기어와 같습니다. 랙의 주요 특징은 다음과 같습니다. 1. 랙 치형이 직선이므로 프로파일의 모든 점은 동일한 압력각을 가지며, 이는 프로파일의 경사각과 같습니다. 이 각도를 치형 각도라고 하며, 표준 값은 20°입니다. 2. 애덴덤 선에 평행한 모든 직선은 동일한 치형 피치와 모듈을 갖습니다. 3. 애덴덤 선에 평행하고 치형 두께가 치형 공간 너비와 같은 직선을 피치 선(중심선)이라고 하며, 이는 랙 치수를 계산하기 위한 기준선입니다. 랙의 주요 매개변수는 치형 공간 너비, 애덴덤, 디덴덤, 치형 높이, 치형 두께, 루트 원 반경을 포함합니다.

랙은 스퍼 랙과 헬리컬 랙으로 나뉘며, 각각 스퍼 기어와 헬리컬 기어와 쌍을 이룹니다. 랙의 치형 프로파일은 인벌류트가 아닌 직선입니다(치형 표면에 대한 평면). 무한 피치 원 반경을 가진 원통형 기어와 같습니다. 주요 특징: 1. 랙 치형 프로파일이 직선이므로 프로파일의 모든 점은 동일한 압력각을 가지며, 이는 프로파일의 경사각과 같습니다. 이 각도를 치형 프로파일 각도라고 합니다. 2. 애덴덤 라인에 평행한 모든 직선은 동일한 치 피치와 모듈을 갖습니다. 3. 애덴덤 라인에 평행하고 치형 간격 너비와 동일한 치형 두께를 가진 직선을 피치 라인(중심선)이라고 하며, 이는 랙 치수를 계산하기 위한 기준선입니다. 매개변수 선택: 1. 기어 런아웃, 총 치형 깊이, 공통 법선 및 치형 방향이 허용되는지 여부, 단일 치형 런아웃 및 주기적 피치 오차가 허용 오차를 초과하는지 여부. 2. 기어와 랙 설치 후 설치 거리가 적절한지 여부. 3. 랙과 기어의 맞물림 간격은 모듈의 0.25배가 되어야 함. 4. 랙의 총 이 깊이, 런아웃, 공통 법선, 이 방향…

대형 모듈 랙 앤 피니언 기계식 스프로킷은 체인과 맞물려 기능을 수행하는 톱니 바퀴 모양의 기계 부품입니다. 산업의 지속적인 발전으로 스프로킷의 적용이 점점 더 보편화되고 있습니다. 기계식 스프로킷은 (롤러) 체인과 맞물려 운동을 전달하는 솔리드 기어 또는 스포크 기어이기도 합니다. 기계식 스프로킷은 화학 공학, 섬유 기계, 식품 가공, 계측 및 석유 산업과 같은 산업에서 사용됩니다. 체인은 스프로킷 톱니와의 맞물림을 부드럽게 하고 빠져나갈 수 있습니다. 기계식 스프로킷 톱니는 균일한 응력을 받아 체인 미끄러짐이 적습니다. 톱니 형상은 가공이 용이합니다. 국가 표준 GB/T1234-1997은 크고 작은 단면(ui 및 z)의 톱니 홈의 형상 및 한계 매개변수만 지정하고, 톱니 홈을 형성하는 곡선은 특정 톱니 형상을 지정하지 않고 부드럽게 연결되어야 한다고 명시합니다. 많은 표준 톱니 형상 곡선이 이러한 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 현재 가장 흔히 사용되는 것은 "3개의 원호와 1개의 직선" 치아 프로필입니다.

랙은 기어 변속 장치에서 가장 중요한 기본 변속 구성 요소 중 하나입니다.그들의 하중 지지 용량과 서비스 수명은 랙 제조 기술 수준을 나타내는 중요한 지표입니다.현재 광산 장비 및 단조 및 압연기와 같은 야금 장비의 대형 모듈 랙은 국가 표준(GB1009-88)에 따라 등급 8 및 9(중간 정밀도)의 치형 프로파일 정확도, HB(350)의 치면 경도(중간 경도), 3.2-1.6μm의 치면 거칠기 Ra 요구 사항을 갖습니다.밀링은 이러한 대형 모듈 랙의 마무리에 대한 제품 설계 도면 요구 사항을 완벽하게 충족할 수 있습니다.최근 몇 년 동안 일부 특수 제품에 경질 치면 랙이 등장했습니다.이러한 랙은 국가 표준(GB1009-88)의 등급 7 및 8(고정밀도)과 동등한 치형 프로파일 정확도, HRC55 이상의 치면 경도, 0.8μm의 치면 거칠기 Ra 요구 사항을 갖습니다. 대형 모듈 경질 톱니 표면 랙의 경우…

엇갈린 축 헬리컬 기어 메시의 원리는 기어 가공 및 측정에 널리 사용되며, 기어 쌍이 포인트 메시의 원리를 충족한다는 특징이 있습니다. 접촉 트레이스는 프로파일의 순간적인 메시 포인트 모음으로, 스태거 샤프트 헬리컬 기어에서 포인트 메시의 필수 속성을 반영합니다. 원형 벡터 함수와 미디엄 랙을 도구로 사용하여 접촉 팬의 특성을 논의하기 위해 접촉 트레이스 방정식이 도출됩니다. 포인트 메싱 원리에 기반한 기어 가공 및 측정의 본질을 밝히고, 기어 가공 및 측정에서 접촉 트레이스의 적용에 대해 설명합니다.

1 스프로킷 체인은 비 접합 메시이므로 체인 드라이브의 가공 및 설치 정확도가 기어 드라이브보다 훨씬 낮습니다 2 체인 드라이브는 기어 드라이브에 휠 시스템이 포함될 수있는 경우 큰 중심 거리의 요구 사항을 충족 할 수 있습니다 3 기어 드라이브에 비해 체인 드라이브는 더 가볍습니다 4 기어 드라이브에 비해 체인 드라이브는 더 나은 완충 진동 흡수 특성을 가지고 있습니다.

랙 및 피니언에는 제조 오류 및 설치 오류가 있고 고속 이동에도 열팽창이있을 수 있으므로 간극이 필요하며 간극을 줄이기위한 다단계 연결은 기어 이동 정확도 및 위치 및 설치 정확도의 개선으로 만 시작할 수 있으며 한 단계 만 시작하면 플로팅 설치를 고려할 수 있습니다.

스티어링 간극 설계는 복잡합니다. 유니버설 조인트 선택, 부품 가공 오류, 설치 오류, 스티어링 시스템 강성 등 다양한 요인이 영향을 미치기 때문입니다. 따라서 실제 부품을 제작하기 전에는 정확한 값을 예측하기 어렵습니다. 부품 공차를 잘 설계하더라도 최종 제작 부품은 여전히 ​​요구 사항을 충족하지 못해 수동 수정이 필요할 수 있습니다. 우리가 기대할 수 있는 최선은 설치 과정에서 볼트를 조여 최대한 단단하게 만드는 것입니다. 유니버설 조인트 이외의 간극을 최소화할 수 있다면, 결과적으로 발생하는 간극은 일반적으로 7도 미만이 됩니다.

체인 구동의 장점은 다음과 같습니다. 1. 뛰어난 내결함성, 낮은 조립 정밀도 요구 사항으로 앞뒤 스프라켓 사이의 상대 오차를 상당히 허용합니다. 높은 변속 효율로 고정밀 가공 없이도 0.95 이상의 변속비를 달성할 수 있습니다. 반면 2단 기어 구동은 일반적으로 0.8 정도에 불과합니다. 기어 구동의 장점은 밀폐형 구조를 사용하여 유지보수가 필요 없고 햇빛과 비와 같은 혹독한 환경에도 더 잘 견딜 수 있다는 것입니다. 초기 자전거 엔지니어들은 샤프트 구동을 고려했습니다. 먼저 비용에 대해 이야기해 보겠습니다. 당시 자전거에서 가장 비싼 부품은 체인이었습니다. 체인은 400개가 넘는 부품으로 구성되어 있습니다. 체인 자체가 너무 비쌌기 때문에 자전거의 다른 모든 부품을 합친 가격이 체인 가격보다 낮았습니다. 이후 체인 표준이 표준화되면서 대규모 자동 대량 생산이 가능해졌습니다. 그 결과 비용이 오늘날과 같은 엄청난 수준으로 떨어졌습니다. 이로 인해 샤프트 구동은 비용적 이점을 잃었습니다. 라이딩 경험 측면에서 샤프트 구동은 큰 단점이 있습니다. 바로 무겁다는 것입니다. 모바이크를 타 본 사람이라면 누구나 이 사실을 알고 있습니다. 신뢰성에 관해서는…