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스퍼어 기어의 설
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이에 걸리는 응력은 굽힘 응력과 접촉면에서의 면압을 생각할 수 있다. 굽힘 응력은 이가 부러지는 원인이 되며, 면압은 마멸과 피팅(pitting)의 원인이 된다.
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굽힘강도 |
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루이스(Lewis)의 식 한 개의 이를 외팔보로 생각하고 이끝에 걸리는 하중을 계산하면
b:이나비[mm], m:모듈, y:치형계수, p:원주피치 윗 식은 정하중의 경우이고 원주 속도를 고려한 루이스 식은 아래와 같다.
보통 기어, 저속용(v=0.5~10m/s) 정밀 기어, 중속용(v=5~20m/s) 고정밀 기어, 고속용(v=20~50m/s) 비금속 기어 |
이의 굽힘 강도 |
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면압 강도 |
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치면의 허용 접촉 하중
k:비응력 계수, 접촉면 응력 계수 굽힘 강도와 면압 강도를 계산한 후에 안전한 것을 선택해야 한다. |
기어의 접촉 응력 |
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헬리컬 기어의 설계
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헬리컬 기어는 물림이 시작할 때는 점접촉이었다가 점점 접촉폭이 증가하였다가 감소하여 점 접촉으로 끝난다. 그러므로 탄성 변형이 적어 진동이나 소음이 적다. |
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헬리컬 기어의 치형 |
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헬리컬 기어는 이가 축에 대하여 경사져 있다. 이를 비틀림각이라 하고, 이의 크기를 나타내는 기준이 된다.
① 축직각 방식: 축에 직각인 단면의 치형을 기준 래크의 치형으로 표시하는 방식 ② 치직각 방식: 잇줄에 직각인 단면의 치형을 기준 래크의 치형으로 표시 하는 방식
헬리컬 기어는 잇줄 방향으로 절삭하므로 모듈, 압력각은 치직각 방식으로 나타낸다. 피치원 지름 바깥지름 중심거리 |
헬리컬 기어의 치형 방식 |
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상당 스퍼어 기어 |
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P점에서 타원과 원의 곡률 반지름이 같다. 피치점에서 반지름을
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상당 스퍼어 기어 |
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강도 계산 |
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헬리컬 기어에서 동력을 전달할 경우 오른쪽 그림과 같이 스러스트가 생긴다.
이 때 피치원상의 접선력을
P라 하면
급힘 강도 면압 강도
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헬리컬 기어에 걸리는 하중 |
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과 제 |
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