범용 기어 박스 : 기능, 유형 및 주요 선택 기준

기계 및 기계식 자동화의 세계에는 스포트라이트를 거의 얻지 못하지만 수많은 응용 프로그램에서 모션 제어에 기본적인 조용한 작업이 있습니다. 범용 기어 박스 . 새로운 시스템을 설계하는 엔지니어이든, 유지 보수 기술자가 실패 문제를 해결하거나 복잡한 프로젝트를 구축하는 취미의 기어 박스를 이해하는 것이 중요합니다. 이 기사는 범용 기어 박스가 무엇인지, 작동 방식, 사용 가능한 공통 유형 및 특정 요구 사항을 선택할 때 고려해야 할 중요한 요소를 탐구합니다.

범용 기어 박스는 무엇입니까?

핵심에서 기어 박스는 기어 세트를 사용하여 전기 모터 나 엔진과 같은 소스에서 출력 장치로 전원을 전송하는 기계 장치입니다. 세 가지 주요 기능을 제공합니다.

1. 속도 감소 : 모터의 고속을보다 유용하고 느린 출력 속도로 줄입니다.
2. 토크 곱셈 : 속도를 줄이면 출력 토크 (회전력)를 동시에 증가시킵니다. 이것은 무거운 하중을 움직여야하는 응용 프로그램에 필수적입니다.
3. 방향 변화 : 예를 들어 수직 운동을 수평 운동으로 변환하는 등 회전 축을 변경할 수 있습니다.

이 맥락에서 "범용"이라는 용어는 종종 적응성 정도가있는 기어 박스를 나타냅니다. 일반적으로 플랜지 또는 풋 마운트와 같은 표준화 된 장착 인터페이스 및 입력/출력 샤프트 구성을 특징으로하여 다양한 표준 모터 및 구동 장비에 쉽게 연결할 수 있습니다. 이 다양성은 산업 전반에 걸쳐 구성 요소가됩니다.

산업 기어 박스의 일반적인 유형

"Universal"은 적응성을 설명하지만 대부분의 기어 박스는 내부 기어 배열에 따라 특정 범주에 속합니다. 이러한 유형을 아는 것은 정보에 입각 한 선택을하는 첫 번째 단계입니다.

• 헬리컬 기어 박스 : 각도로 절단되는 기어가 특징 인 나선 기어 박스는 다른 유형보다 더 매끄럽고 조용히 작동합니다. 치아는 점차적으로 관여하여 진동이 줄어들고 부하 용량이 높아집니다. 그들은 매우 효율적이며 소음이 고려되는 컨베이어, 압출기 및 크러셔를 포함한 광범위한 산업 응용 분야에 인기있는 선택입니다.

• 웜 기어 박스 : 이 유형은 나사산 나사 (웜)를 사용하여 기어 (벌레 휠)와 메쉬를 사용합니다. 가장 중요한 장점은 소형 설계와 단일 단계에서 매우 높은 감소 비율을 제공하는 능력입니다. 주요 특징은 고유의 자체 잠금 기능으로, 출력 샤프트가 입력을 배송하는 것을 방지하는 것, 호이스트 및 컨베이어 경사의 중요한 안전 기능 인 입력을 방지합니다. 일반적으로 헬리컬 유닛보다 효율적이지 않지만 공간이 제한되는 경우 매우 중요합니다.

• 베벨 기어 박스 : 전원 전송 방향을 변경하도록 설계된 Bevel 기어 박스는 톱니 모양의 기어를 사용합니다. 가장 일반적인 배열은 90도 방향 변화를 허용하지만 다른 각도는 가능합니다. 전동 공구, 자동차 차동 및 인쇄 프레스와 같은 응용 분야에서 필수적입니다.

• 행성 기어 박스 (epicyclic) : 태양과 평면 같은 기어 시스템으로 지명 된이 디자인은 탁월한 내구성, 높은 토크 밀도 및 전력 출력에 비해 컴팩트 한 크기로 유명합니다. 하중은 여러 행성 기어에 분포되어 비틀림 강성과 효율이 높습니다. 이들은 종종 로봇 공학, 항공 우주 액추에이터 및 CNC 기계와 같은 고정밀 애플리케이션에 선호되는 선택입니다.

오른쪽 기어 박스를 선택하는 주요 요소

올바른 기어 박스를 선택하는 것은 전반적으로 "최고의"기어 박스를 찾는 것이 아니라 특정 애플리케이션에 가장 적합한 기어 박스를 찾는 것입니다. 평가해야 할 필수 매개 변수는 다음과 같습니다.

1. 로드 특성 : 이것은 가장 중요합니다. 기어 박스가 구동되는 하중의 특성을 정의해야합니다.

   • 균일 한 하중 : 고정 무게를 움직이는 컨베이어와 같은 일관되고 꾸준한 부하.
   • 적당한 충격 부하 : 믹서 또는 크러셔와 같이 때때로 시행됩니다.
   • 무거운 충격 부하 : 광업 장비 또는 암석 분쇄기에서 흔히 볼 수있는 높은 충격 및 예측할 수없는 힘. 기어 박스는 조기 고장없이 피크 힘을 처리 할 수있을 정도로 강력해야합니다.

2. 필요한 토크 및 전력 : 응용 프로그램에 필요한 출력 토크 (NM 또는 LB-FT)를 계산하십시오. 이것은 입력 속도 (RPM)와 함께 기어 박스의 필요한 전력 등급을 결정합니다. 예상치 못한 과부하를 설명하고 수명을 보장하기 위해 항상 계산을 계산하는 서비스 요소 (안전 마진)를 통합하십시오.

3. 감소 비율 : 이것은 입력 속도 대 출력 속도의 비율입니다. 예를 들어, 10 : 1 비율은 출력 샤프트가 입력 샤프트의 10 회 회전마다 한 번 회전을 의미합니다. 원하는 출력 속도 및 토크를 달성하려면 올바른 비율을 선택하는 것이 중요합니다.

4. 듀티 사이클 : 장비는 얼마나 자주 실행됩니까? 24/7을 실행하는 시스템의 기어 박스는 시간당 몇 분 동안 사용되는 것보다 더 많은 무거운 것이되어야합니다. 지속적인 듀티 애플리케이션은 열을 소비하기 위해 강력한 구조 및 효과적인 열 관리가 필요합니다.

5. 마운팅 구성 및 크기 : 기계의 물리적 제약이 중요합니다. 기어 박스의 발자국, 입력 및 출력 샤프트의 방향 및 장착 유형 (발 장착, 플랜지 장착 또는 샤프트 장착)을 고려하여 모터 및 구동 장비와 완벽하게 통합되도록하십시오.

6. 환경 조건 : 기어 박스는 깨끗하고 기후 제어 환경에서 작동합니까? 극심한 온도, 수분, 먼지, 화학 물질 또는 부식성 요소에 노출되면 특정 씰, 특수 코팅 또는 스테인레스 스틸과 같은 제조 된 재료의 필요성이 결정됩니다.

설치 및 유지 보수 모범 사례

최상의 기어 박스조차도 설치되거나 부적절하게 유지되면 조기에 실패합니다.

• 조정: 기어 박스, 모터 및 구동 장치 간의 정확한 정렬은 협상 할 수 없습니다. 오정렬은 과도한 진동, 소음, 마모 및 밀봉 실패를 유발합니다.
• 매끄럽게 하기: 이것은 기어 박스의 생명체입니다. 제조업체가 지정한 윤활제의 정확한 유형과 점도를 사용하십시오. 석유 수준을 확인하고 권장되는 간격, 특히 까다로운 환경에서 윤활유를 변경하기위한 일상적인 일정을 설정하십시오.
• 정기 검사 : 시각 및 청각 검사 프로그램을 구현하십시오. 오일 누출을 찾고, 비정상적인 소음이나 진동을 확인하고, 온도를 모니터링하십시오. 작은 문제를 조기에 해결하면 치명적인 실패와 비용이 많이 드는 가동 중지 시간을 방지합니다.

결론

범용 기어 박스는 기어가있는 간단한 금속 상자 이상입니다. 모션 제어와 기본적인 정밀 엔지니어링 구성 요소입니다. 기능, 사용 가능한 다양한 유형 및 중요한 선택 기준을 이해함으로써 기계의 신뢰성, 효율성 및 수명을 보장하는 정보에 근거한 결정을 내릴 수 있습니다. 이 중요한 구성 요소를 올바르게 지정, 설치 및 유지하기 위해 시간을내어 앞으로 몇 년간 성능 및 운영 비용으로 배당금을 지불합니다.