http://tong.nate.com/kozike/47233279 기어(gear)는 한 축으로부터 다른 축으로 동력을 전달하는 데 사용되는 대표적인 전동용 기계요소이다. 기어는 동력을 주고받는 두 축사이의 거리가 가까운 경우에 사용되며, 동력전달이 확실하고 속도비를 일정하게 유지할 수 있는 장점이 있어 전동 장치, 변속 장치 등에 널리 이용된다. 맞물려 회전하는 한 쌍의 기어에서 이 수가 많은 쪽을 기어, 이 수가 적은 쪽을 피니언(pinion)이라 한다. 1. 기어 각 부분의 명칭 그림 O2-1은 스퍼 기어(spur gear) 각 부분의 명칭을 나타낸 것이다. •
기초원(base circle): 인벌루트 곡선(involute curve)의 기초가 되는 원.
2. 기어의 크기와 종류 기어의 크기를 나타내는 방법에는 다음과 같이 세 가지가 있다. • 원주피치(circular pitch): 피치원 둘레(mm)를 이 수로 나눈 값. 맞물려 회전하는 한 쌍의 기어는 원주피치가 같아야 한다.
 • 지름피치(diametral pitch): 이 수를 피치원 지름(inch)으로 나눈 값. 맞물려 회전하는 한 쌍의 기어는 지름피치가 같아야 한다.
• 모듈(module): 피치원 지름(mm)을 이 수로 나눈 값. 맞물려 회전하는 한 쌍의 기어는 모듈이 같아야 한다.
일반적으로 모듈이 가장 많이 사용된다. 표 O2-1은 2002년에 개정된 KS B 1404(인벌루트 기어 치형 및 치수)에 규정된 표준 모듈을 옮긴 것이다. KS는 계열 1의 모듈을 우선 사용하도록 권장하고 있다.
기어는 두 축의 방위에 따라 크게 세 가지로 분류된다. • 두 축이 평행한 기어 • 두 축이 교차하는 기어 • 두 축이 평행하지도, 교차하지도 않는 기어 그림 O2-2는 여러 가지 기어를 나열한 것이다.
3. 표준 치형과 전위 치형 랙 커터(rack type cutter)나 호브(hob) 등의 기어 절삭 공구로 기어를 절삭할 때, 기어의 이 수가 너무 적으면 그림 O2-3 (다)와 같이 절삭 공구에 의해 이뿌리 부분이 오목하게 파이는 현상이 발생하는데, 이 현상을 언더컷(undercut)이라 한다.
일반적으로 피니언은 이 수가 적어서 그림 O2-4 (가)와 같이 표준 방식으로 절삭하면 언더컷이 발생한다. 주어진 조건(압력각, 이 수, 모듈)을 변경하지 않고 언더컷을 방지하는 방법은 (나)와 같이 절삭 공구(랙 커터)의 위치를 조금 옮겨서, 즉 전위(profile shift)시켜서 절삭하는 것이다.
4. 표준 기준 랙 그림 O2-5는 KS B 1404(인벌루트 기어 치형 및 치수)에 규정되어 있는 표준 기준 랙(standard basic rack)을 나타낸 것이다. 표준 기준 랙은 인벌루트 기어의 치형이나 절삭 공구의 치형을 설계할 때 기하학적 기준이 된다. • 낮은 이(stub tooth): 이끝 높이가 모듈보다 작은 이(Hap < m)
5. 기어 절삭 및 다듬질 방법 기어를 만드는 방법은 제거가공법, 주조법, 소성가공법 등 크게 세 가지로 분류할 수 있다. 제거가공법은 다시 절삭가공법, 방전가공법, 형판법 등으로 분류할 수 있으며, 절삭가공법에는 성형법(formed tool system)과 창성법(generating system)이 있다.
그림 O2-7은 대표적인 기어 다듬질 방법 세 가지를 보여주고 있다.
6. 기어 이두께 측정 방법 기어가 얼마나 정확하게 가공되었는지 알아보는 일반적인 방법은 설계 단계에서 계산으로 구한 이두께와 가공이 끝난 후 측정한 이두께를 비교해 보는 것이다. 기어의 이 두께를 측정하는 방법에는 활줄 이두께 측정법, 오버 볼(핀) 이두께 측정법, 걸치기 이두께 측정법 등이 있다.
오버 볼(핀) 이두께 측정법(over ball or pin measurement)은 그림 O2-9에서 보는 것처럼 기어의 이홈(tooth space)에 2개의 볼 또는 핀을 끼우고 볼(핀)과 볼(핀) 사이의 거리를 측정한다.
걸치기 이두께 측정법(span measurement)은 그림 O2-10과 같이 2개 이상의 이에 걸쳐 기초원에 접하는 접선의 길이(base tangent length)를 측정한다.
7. 기어의 정밀도 KS B ISO 1328-1(원통 기어-정밀도 등급 제1부: 기어의 이면에 관한 오차의 정의 및 허용차)은 단일 피치 오차(single pitch deviation), 누적 피치 오차(cumulative pitch deviation), 전체 누적 피치 오차(total cumulative pitch deviation), 전체 치형 오차(total profile deviation), 전체 잇줄 오차(total helix deviation) 등 5가지 검사 항목에 대한 허용차에 따라 기어의 정밀도 등급을 0급에서 12급까지 13개 등급으로 규정하고 있다. 0급이 가장 정밀도가 높은 기어이고 12급이 가장 정밀도가 낮은 기어이다.
8. 기어의 제도 기어를 제도할 때에는 KS B 0002(기어 제도)에 따라 다음과 같이 한다. • 투상도에는 주로 기어 소재(gear blank)를 제작하는데 필요한 치수를 기입하고, 요목표(table)에는 이의 절삭, 조립, 검사 등에 필요한 사항을 기입한다. 그림 O2-11은 스퍼 기어의 투상도를 그리는 방법을 나타낸 것이고, 그림 O2-12는 스퍼 기어의 요목표 작성 방법을 나타낸 것이다.
그림 O2-13은 동력전달장치의 스퍼 기어를 제도한 것이다.
출처 : Tong - kozike님의 카티아초보통 |
기어 걸치기 계산 - gieo geolchigi gyesan
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