기어 가이드: 7가지 기어, 해당 특성 및 작동 방식

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기어가 없으면 돌아다니는 것이 그만큼 쉽지는 않을 것입니다. 이러한 엔지니어링 구성 요소는 어려운 접목에 대한 모든 공로를 인정받는 기계 내부에서 비즈니스를 수행하므로 일상 생활의 조용한 영웅이라고 부를 수 있습니다.

다음은 신진 엔지니어 또는 지식을 쌓고 장비를 사용하려는 모든 사람을 위해 다양한 유형의 기어와 그 용도에 대한 간략한 개요입니다. 문자 그대로 비유적으로 말하면 다음과 같습니다.

관련 항목: 기계 설계 101: 기어비

스퍼 기어는 가장 일반적인 유형의 기어 중 하나입니다. 원통형 피치 표면을 가지며 평행 샤프트 기어 그룹에 속합니다. 샤프트에 직선이고 평행한 톱니 라인이 있습니다.

평기어는 비교적 쉽게 제작할 수 있으면서도 높은 성능의 정밀도를 얻을 수 있기 때문에 일반적으로 사용됩니다. 맞물린 쌍 중 더 큰 것을 기어(위 그림)라고 하고 작은 것을 피니언이라고 합니다. 일반적으로 세탁기, 의류 건조기, 드라이버, 와인드업 알람 시계 및 블렌더와 같은 기계의 토크를 높이거나 낮추는 데 사용됩니다.

평기어와 마찬가지로 헬리컬 기어도 평행축과 함께 사용됩니다. 또한 이는 권선이 있는 원통형 기어입니다. 그러나 평기어에 비해 디자인 측면에서는 확실히 개선되었습니다. 스퍼 기어와 달리 헬리컬 기어의 톱니 앞쪽 가장자리는 회전축과 평행하지 않고 각도로 설정됩니다.

이 매끄러운 톱니 맞물림은 기어가 더 높은 하중을 전달할 수 있고 더 높은 속도에서 소음이 발생할 수 있는 스퍼 기어보다 더 조용하다는 것을 의미합니다. 이러한 기어는 축 방향으로 추력을 발생시키므로 스러스트 베어링을 사용해야 합니다. 엘리베이터나 공장 자동화 같은 기계에 사용됩니다.

베벨 기어는 상단이 잘린 원뿔 모양입니다. 베벨 기어 제품군에는 헬리컬 베벨 기어, 직선 베벨 기어, 나선형 베벨 기어, 마이터 베벨 기어 등 여러 가지 하위 세트가 있습니다.

베벨 기어는 특정 지점에서 교차하는 두 샤프트 사이에 힘을 전달하는 데 사용됩니다. 이는 서로 다른 속도로 회전하는 두 개의 차축에 동력을 전달할 수 있기 때문에 코너링 자동차의 차동 드라이브와 같은 차동 드라이브에 사용됩니다.

스파이럴 베벨 기어는 톱니선이 구부러진 베벨 기어입니다. 스퍼 기어와 비교할 때 헬리컬 기어와 마찬가지로 곡률은 더 높은 톱니 접촉 비율을 허용합니다. 이는 나선형 베벨 기어가 표준 베벨 기어보다 더 효율적이라는 것을 의미합니다. 그들은 더 강하고, 덜 시끄럽고, 덜 진동합니다.

나선형 베벨 기어가 표준 베벨 기어의 사용을 완전히 대체하지 못한 이유는 무엇입니까? 나선형 베벨 기어는 생산하기가 더 어렵고 일부 용도에서는 구부러진 톱니로 인해 축 방향으로 원치 않는 추력을 생성할 수도 있습니다.

웜기어의 "웜"은 짝을 이루는 기어 또는 웜휠이 부착되는 샤프트에 절단된 나사 모양을 말합니다. 기어 표면의 미끄럼 접촉으로 인해 마찰을 줄이기 위해 웜에는 일반적으로 단단한 재료가 사용됩니다. 슬라이딩 접촉은 웜기어가 매우 효율적이지는 않지만 회전이 매우 부드럽고 조용하다는 것을 의미합니다. 따라서 산업 응용 분야, 중장비, 때로는 소비재에 자주 사용됩니다.

웜기어는 매우 높은 감속비를 제공하며 역방향으로 작동할 수 없기 때문에 자동 잠금 기능이 있는 경우가 많습니다. 이러한 고유한 기능으로 인해 특정 유형의 기계에 사용하기에 안전한 옵션이 됩니다. 자동 잠금 웜 기어의 일반적인 예는 기타를 포함한 많은 현악기에서 발견되는 머신 튜닝 헤드입니다.

콘트라트 기어라고도 알려진 크라운 기어는 톱니가 휠 평면에 직각으로 돌출된 베벨 기어 유형입니다. 이로 인해 톱니가 크라운의 끝과 닮아 기어에 이름이 붙었습니다. 원추형 베벨 기어와 달리 크라운 기어는 원통형입니다. 톱니 디자인에 따라 다른 베벨 기어 또는 스퍼 기어와 쌍을 이룰 수 있습니다.