용도: 레이저 절단
Applicable Material: Acrylic, Glass, Leather, MDF, Metal, Paper, Plastic, Plexiglax, Plywood, Rubber, Stone, Wood, Crystal
상태: 새 제품
레이저 종류: 파이버 레이저
Cutting Area: 13 0571 8 WhatsApp: 132054 0571 8 Email: [email protected]

직각 우측 핸들 구동 장치용 스파이럴 기어

나선형 기어는 기계 시스템에서 토크를 전달하는 데 사용됩니다. 베벨 기어는 나선형 기어의 한 종류로, 서로 맞물리는 두 개의 기어로 구성됩니다. 두 기어는 베어링으로 ​​연결되어 있으며, 맞물림 정렬이 완벽해야 부력에 의해 서로 밀착됩니다. 베어링에 축 방향 유격이 발생하면 맞물림에 백래시가 발생하지 않습니다. 또한, 나선형 기어의 설계는 기하학적인 톱니 형상을 기반으로 합니다.

나선형 기어에 대한 방정식

발산 이론에 따르면 피니언과 기어의 피치 콘 반경은 서로 다른 방향으로 기울어져 있어야 합니다. 이는 기어 톱니의 볼록면 경사를 증가시키고 피니언 톱니의 오목면 경사를 감소시킴으로써 이루어집니다. 피니언은 중앙에 구멍이 있고 나선형 톱니 축에서 벗어난 여러 개의 횡축을 가진 고리 모양의 바퀴입니다.
스파이럴 베벨 기어는 나선형 치면을 가지고 있습니다. 나선은 절삭 공구의 곡선과 일치합니다. 나선 각도 b는 피치 원뿔의 생성 요소와 같습니다. 평균 나선 각도 bm은 생성 요소와 치면 사이의 각도입니다. 표 2의 방정식은 Gleason 사의 스프레드 블레이드 및 싱글 사이드 기어에 특화되어 있습니다.
대수 나선형 베벨 기어의 치면 방정식은 치면 형성 메커니즘을 이용하여 유도되었습니다. 대수 나선형 베벨 기어의 접선 접촉력과 법선 압력각은 각각 약 20도와 35도로 나타났습니다. 이 두 가지 유형의 운동 방정식은 변속기 정지점을 결정하는 데 발생하는 문제를 해결하는 데 사용되었습니다. 대수 나선형 베벨 기어의 맞물림 이론은 아직 초기 단계에 있지만, 그 작동 원리를 이해하는 데 좋은 출발점을 제공합니다.
이 형상에는 여러 가지 해법이 있지만, 주요 해법은 기어와 피니언의 루트 각도와 스파이럴 기어의 직경에 의해 결정됩니다. 특히 스파이럴 기어의 직경은 구속 조건이 까다롭습니다. 참고 자료로 베벨 기어 톱니의 3D 스케치를 사용합니다. 톱니 간격 프로파일의 반지름은 톱니 간격 하단 모서리에 배치된 끝점 구속 조건을 통해 정의됩니다. 그런 다음, 기어 톱니의 반지름은 각도에 의해 결정됩니다.
스파이럴 기어의 원뿔 거리 Am은 치형이라고도 합니다. 원뿔 거리는 절삭 공구 경로의 각 부분과 상관관계가 있어야 합니다. 원뿔 거리 범위 Am은 측면의 압력각과도 상관관계가 있어야 합니다. 베벨 기어의 기본 반경은 정의할 필요는 없지만, 베벨 기어에 하이포이드 오프셋이 없는 경우에는 이 형상을 고려해야 합니다. 스파이럴 베벨 기어의 치형을 설계할 때 가장 먼저 해야 할 일은 용어를 기어에서 피니언으로 바꾸는 것입니다.
일반적인 시스템은 헬리컬 기어를 제조하는 데 더 편리합니다. 또한, 헬리컬 기어는 모두 동일한 나선각을 가져야 합니다. 반대 방향의 헬리컬 기어는 서로 맞물려야 합니다. 마찬가지로, 프로파일 시프트 스크류 기어는 더 복잡한 맞물림을 필요로 합니다. 이러한 기어 쌍은 스퍼 기어와 유사한 방식으로 제조할 수 있습니다. 헬리컬 기어의 맞물림에 대한 계산은 표 7-1에 제시되어 있습니다.

나선형 베벨 기어의 설계

제안된 나선형 베벨 기어 설계는 기능-형상 매핑 방법을 사용하여 치면 형상을 결정합니다. 이렇게 만들어진 솔리드 모델은 표면 편차 측정법을 통해 정확도를 검증합니다. 다른 직각 기어 유형에 비해 나선형 베벨 기어는 효율이 높고 크기가 작습니다. CZPT 기어 회사의 기어는 AGMA 표준을 준수합니다. 고품질 나선형 베벨 기어 세트는 99%의 효율을 달성합니다.
나선형 베벨 기어에 대해 기하학적 요소를 기반으로 하는 기하학적 맞물림 쌍을 제안하고 분석했습니다. 이 접근 방식은 높은 접촉 강도를 제공하며 축 각도 오정렬에 둔감합니다. 나선형 베벨 기어의 기하학적 요소를 모델링하고 논의했습니다. 접촉 패턴과 오정렬이 하중 지지력에 미치는 영향을 조사했습니다. 또한, 설계의 프로토타입을 제작하고 롤링 테스트를 수행하여 정확성을 검증했습니다.
스파이럴 베벨 기어의 세 가지 기본 요소는 피니언 기어 쌍, 입력축과 출력축, 그리고 보조 플랭크입니다. 입력축과 출력축은 비틀림 하중을 받고, 피니언 기어 쌍은 비틀림 강성을 가지며, 시스템의 탄성은 작습니다. 이러한 요소들 덕분에 스파이럴 베벨 기어는 맞물림 충격에 이상적입니다. 맞물림 충격을 개선하기 위해 공구 매개변수와 초기 기계 설정을 사용하여 수학적 모델을 개발했습니다.
최근 몇 년 동안 고성능 스파이럴 베벨 기어를 생산하기 위한 제조 기술이 여러 차례 발전했습니다. 딩(Ding) 등의 연구진은 기계 설정과 절삭날 형상을 최적화하여 기어 이빨 모서리의 접촉을 없앴고, 그 결과 정밀하고 큰 스파이럴 베벨 기어를 제작할 수 있었습니다. 실제로 이 공정은 오늘날에도 스파이럴 베벨 기어 제조에 사용되고 있습니다. 이 기술에 관심이 있다면 계속 읽어보세요!
스파이럴 베벨 기어의 설계는 복잡하고 정교하여 숙련된 기계공의 기술이 필요합니다. 스파이럴 베벨 기어는 한 시스템에서 다른 시스템으로 동력을 전달하는 최첨단 기술입니다. 과거에는 제조가 어려웠지만, 현재는 많은 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 실제로 스파이럴 베벨 기어는 직각 동력 전달의 표준으로 여겨집니다. 기존의 베벨 기어 가공 기계를 사용하여 스파이럴 베벨 기어를 제조할 수 있지만, 이중 베벨 기어를 제작하는 것은 매우 복잡합니다. 이중 스파이럴 베벨 기어 세트는 기존의 베벨 기어 가공 기계로는 제작할 수 없습니다. 따라서 새로운 제조 방법이 개발되었습니다. 적층 제조 방식을 사용하여 이중 스파이럴 베벨 기어 세트의 프로토타입을 제작했으며, 향후 다축 CNC 가공 센터를 제작할 계획입니다.
스파이럴 베벨 기어는 헬리콥터와 항공우주 동력 장치의 핵심 부품입니다. 내구성, 수명, 그리고 맞물림 성능은 안전에 매우 중요합니다. 많은 연구자들이 이러한 문제들을 해결하기 위해 스파이럴 베벨 기어에 주목해 왔습니다. 주요 과제는 소음을 줄이고, 전달 효율을 향상시키며, 내구성을 높이는 것입니다. 이러한 이유로 스파이럴 베벨 기어는 일반 베벨 기어보다 직경이 작을 수 있습니다. 스파이럴 베벨 기어에 관심이 있다면 이 글을 참고하세요.

기하학적으로 얻은 치아 형태의 한계

나선형 기어의 기하학적으로 얻어진 치형은 비선형 프로그래밍 문제로부터 계산될 수 있습니다. 치형 접근 Z는 접촉 법선을 따라 발생하는 선형 변위 오차입니다. 이는 몇 가지 추가 매개변수를 사용하여 식 (23)에 제시된 공식을 이용하여 계산할 수 있습니다. 그러나 변형 신호의 신호 대 잡음비가 작기 때문에 작은 하중에서는 결과가 정확하지 않습니다.
기하학적으로 얻은 치형은 선접촉 및 점접촉 치형을 생성할 수 있습니다. 그러나 치체가 기하학적으로 얻은 치형을 침범하는 경우, 즉 치형 간섭이 발생하는 경우에는 한계가 있습니다. 이러한 한계는 여러 다른 방법을 통해 극복할 수 있지만, 기하학적으로 얻은 치형은 기어의 맞물림과 강도에 의해 제한됩니다. 따라서 기어의 맞물림이 적절하고 상대 운동량이 충분할 때만 사용할 수 있습니다.
치형 측정 과정에서 기어와 LTS(레이저 회전 센서) 사이의 상대적 위치는 지속적으로 변화합니다. 센서 장착면은 회전축과 평행해야 하지만, 실제 센서 방향은 이상적인 방향과 다를 수 있습니다. 이는 기어축 지지대와 플랫폼의 기하학적 공차 때문일 수 있습니다. 그러나 이러한 영향은 미미하며 심각한 문제는 아닙니다. 따라서 고가의 실험 절차 없이도 스파이럴 기어의 기하학적 치형을 얻을 수 있습니다.
나선형 기어의 기하학적 치형 측정 과정은 기어 한쪽 끝의 광학 측정값을 기반으로 생성된 이상적인 인벌류트 프로파일을 이용합니다. 이 프로파일은 LTS(선형 스플라인)와 회전축의 일반적인 방향을 기준으로 거의 완벽하다고 가정합니다. 피치각과 요각에는 작은 편차가 존재하며, 하한 및 상한은 각각 -10도와 -10도로 설정됩니다.
스파이럴 기어의 치형은 스퍼 기어의 치형을 대체하여 만들어집니다. 하지만 스파이럴 기어의 치형은 여전히 ​​여러 가지 제약 조건에 영향을 받습니다. 치형뿐만 아니라 피치 직경 또한 각도 백래시에 영향을 미칩니다. 이 두 매개변수의 값은 맞물린 기어마다 다르며, 전달비에 의해 서로 연관됩니다. 이러한 관계를 이해하면 그에 맞는 치형을 가진 기어를 설계할 수 있습니다.
나선형 기어는 길이와 횡방향 베이스 피치가 같으므로 각 프로파일의 헬릭스 각도도 같습니다. 이는 맞물림에 매우 중요합니다. 베이스 피치가 불완전하면 기어 톱니 사이의 하중 분배가 불균등해져 일부 톱니에 공칭 하중보다 높은 하중이 가해집니다. 이로 인해 진폭 변조 진동과 소음이 발생합니다. 또한, 루트 필렛과 인벌류트의 경계면을 줄이거나 끝단 직경 이전에 접촉을 없앨 수 있습니다.

Cx2023-07-13 편집