치의 물림과 간섭, 전위기어

 

 

 

1. 치의 물림

1). 개요 

한 쌍의 기어가 회전할 때, 기어는 a점에서 물리기 시작하고, b점에서 퇴거하기 시작하는데, 동시에 물려있어야 기어가 원활히 회전할 수 있으므로, 이의 물림길이(aPb)는 법선 피치보다 커야한다. (1.2 ~ 1.8)

•  접근 물림 길이 : aP
•  퇴거 물림 길이 : bP
•  이의 물림 길이 : aPb

 

2). 물림률 : 물림길이와 법선피치의 비이다.

• 접촉점의 궤적은 인벌류트 기어에서는 직선이고, 사이클로드 기어에서는 원호이다.
• 물림률이 클수록 회전이 원활하며, 기어의 진동, 소음, 이의 마모 등에 영향을 끼친다.
• 압력각( α )이 크면 물림률이 저하된다.

 

 

 

 

 

2. 치의 간섭과 언더 컷

1) 치의 간섭(이의 간섭) 

한쪽 기어의 이 끝이 상대편 기어의 이뿌리에 닿아서 회전하지 않는 것

 

2) 치의 간섭의 원인과 대책

가). 원인

• 이의 수가 적을 때
• 압력각이 작을 때
• 유효 이 높이가 높은 경우
• 기어와 피니언의 이수비가 너무 클 경우

나). 대책

• 피니언의 이수를 최소 치수 이상으로 한다.
• 기어의 이수를 한계치수 이하로 한다.
• 압력각을 크게한다.
• 치형수정을 한다.
• 기어의 이높이를 줄인다.

3) 언더 컷

- 랙이나 호브로 기어를 가공할 때, 이의 간섭을 일으며 기어의 이뿌리 부분이 깍이는 현상

- 언더 컷의 영향

• 이뿌리가 가늘어져 강도가 저하된다.
• 물림 길이가 감소되어 전동이 불량해진다.

- 방지책

• 전위 기어를 제작한다.
• 이높이를 줄인다.
• 압력각을 증가시켜, 이의 물림을 좋게한다.
• 치형의 이끝면을 낮춘다.

 

 

 

 

 

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3. 전위 기어(Shifted Gear)

언더 컷의 방지 등을 목적으로 기준 피치선의 피치원 보다 다소 바깥쪽으로 절삭한 기어로, 이 두께의 균형이 우수하고

퇴거 물음 길이가 접근 물음길이보다 길고, 동력전달에 있어서 아주 우수한 치형을 얻을 목적으로 가공한다.

< 표준 기어 > < 전위 기어 >

 

1) 전위 기어 제작의 목적

• 언더 컷의 방지
• 유효 치면을 증대시켜 이뿌리를 두껍고 강하게 하며 강도 균형을 잡음(치면 강도 개선)
• 축간 거리의 조정(기어 간의 중심거리 조정)
• 맞물림 미끄럼을 감소시켜 물림률 증대

2) 전위량과 물림 압력각

가). 전위계수 x

 

나). 전위량

가공 랙 공구를 이동시킨 치수로서, 전위량 만큼 기어를 전위하면 치면 강도가 향상된다.

결과 값이 0 또는 (-)이면, 전위계수가 "0" 이하이고, 언더 컷이 발생하지 않아 전위가 필요없다.

 

3) 전위 기어의 특성

가) 장점

• 이 두께의 균형이 좋아 강도가 향상된다.
• 퇴거 물음길이가 접근 물음길이보다 길게되어 동력전달이 우수해진다.(물림률 증대)
• 중심거리 수정이 용이하다.

나) 단점

• 호환성이 떨어진다.
• 베어링 하중이 증가된다.