감속기는 동력 전달을 늦추는 데 사용되는 모터와 기계 사이의 기어 트레인이며 기어 감속기라고도하는 감속기는 두 가지 역할을 수행하는 기계 장치입니다. 기어 감속기의 주요 기능은 수행할 수 있는 작업량을 늘리기 위해 입력측에서 생성되는 토크의 양을 증가시킵니다.
감속기에는 두 가지 주요 기능이 있습니다. 먼저 입력에서 생성되는 토크를 두 배로 늘리고 두번째로 출력이 올바른 속도가 되도록 입력 속도를 줄입니다. 감속기의 출력 기어는 입력 기어보다 톱니가 더 많아 출력 기어가 입력 기어보다 느리게 회전할 수 있지만 토크는 향상됩니다.
감속기의 종류는 다음과 같습니다.
1) 사이클로 감속기
사이클로이드 감속기라고도 하는 사이클로 감속기는 입력축의 속도를 특정 계수만큼 줄이는 장치입니다. 사이클로이드 감속기는 백래시가 극히 적은 소형 패키지로 높은 비율을 제공합니다.
사이클로 감속기는 중심에서 회전하는 원형 디스크를 사용하여 입력 속도를 줄이고 출력을 수신하는 구성 요소에 유리하거나 필요한 제어 가능한 수준으로 낮추는 방식으로 작동합니다. 입력 속도와 출력 속도를 비교하는 감속비는 이러한 시스템을 식별하는 일반적인 방법입니다.
사이클로 감속기는 컴팩트한 상태를 유지하면서 뛰어난 정확도로 큰 감속비를 달성할 수 있으며 샤프트 장착 감속기와 같은 다른 장치가 단일 단계에서 수행할 수 없는 50:1 미만의 비율을 생성하는 데 열악합니다. 견고한 강철 또는 알루미늄 또는 주철과 같은 기타 견고한 금속을 사용하여 만들고 보관합니다.
사이클로 감속기는 입력 샤프트, 편심 장착 베어링, 사이클로이드 디스크, 링 핀, 출력 롤러 및 출력 샤프트로 구성됩니다. 입력축은 디스크를 회전시키는 베어링을 구동하고 디스크는 편심으로 장착되기 때문에 단일 중심점을 중심으로 회전하지 않습니다. 대신 중심에서 벗어나 회전하여 다른 링 핀보다 특정 링 핀에 더 가깝습니다. 디스크의 흔들리는 움직임으로부터 출력 샤프트의 일관된 회전을 만들기 위해 출력 롤러는 롤러보다 직경이 약간 큰 구멍을 통과합니다.
디스크 가장자리를 따라 있는 로브는 로브보다 핀이 하나 더 있다는 점을 제외하고는 섀시에 부착된 링 핀에 해당하므로 사이클로이드 디스크가 입력 샤프트보다 베어링 주위를 더 빠르고 반대 방향으로 회전합니다. 링 기어 핀의 수에서 사이클로이드 디스크의 로브 수를 디스크의 로브 수로 나눈 값(R=(PL)/L)로 표시되는 값은 감소된 출력 속도에 대한 입력 속도의 비율입니다.
사이클로 감속기는 기어 드라이브 및 감속 기어와 같은 다른 감속 시스템과 비교할 수 있지만 다른 많은 시스템과 달리 디스크가 제대로 회전하지 않기 때문에 입력 및 출력 샤프트를 되돌릴 수 없습니다.
2) 기어박스 감속기
기어박스는 모터의 속도와 토크 특성을 변경하는 데 사용되는 기어 트레인입니다. 기어박스가 속도를 낮추면 출력의 토크(회전력)가 동시에 증가합니다. 속도가 빨라짐에 따라 토크가 감소합니다. 기어 박스 또는 기어 감속기라고도하는 감속기는 기어 트레인을 사용하여 모터와 기계 사이의 구동에서 토크와 저속을 향상시키는 밀폐 된 기계 장치입니다.
2-1) 기어 드라이브
기어 드라이브는 다양한 동력 전달 응용 분야에 사용할 수 있는 사전 조립된 시스템으로 구동되는 기계에 동력을 전달하고 그 동력을 변경하거나 수정하는 데 사용됩니다.
2-2) 기어 모터
기어 감속기는 기계식 변속기 시스템을 통해 모터를 구동 부하에 연결하며 부하와 관련하여 모터의 토크와 속도를 변경할 수 있습니다.
2-3) 기어 감속기
감속 기어라고도 하는 기어 감속기는 고속으로 작동하는 고효율 기계에 필요합니다. 기계에서 생성되는 속도는 실행 가능하려면 동력 애플리케이션의 요구 사항에 맞게 줄여야 합니다.
기어 감속기는 두 기어가 함께 회전하는 작은 기어 옆에 위치한 큰 기어로 만들어집니다. 큰 기어가 단일 기어 감속기의 단일 작은 기어에 결합되면 더 작은 기어는 더 큰 기어의 한 바퀴마다 두 번의 회전을 생성하고 속도는 더 빠르지만 더 작은 기어의 반복적인 회전으로 토크는 적습니다.
기어 감속 절차는 입력 및 출력 기어의 특성과 일치하는 사전 정의된 비율로 수행되며 에너지 이동은 기어 감속기에서 움직이는 기어의 비율에 따라 변화됩니다.
3) 인라인 기어 감속기
모터의 RPM은 인라인 기어박스를 사용하여 모터 샤프트와 평행한 출력축으로 전달됩니다. 출력 샤프트는 모터 샤프트와 동축(정렬)되거나 기어 트레인에 따라 작은 거리만큼 오프셋될 수 있습니다.
인라인 기어박스에는 일반적으로 사용되는 기어 유형이 다음과 같습니다.
3-1) 유성 기어박스
동축 어셈블리는 유성 기어 박스의 가장 중요한 기능 중 하나이며 유성 기어 박스는 이러한 유형의 배열로 인해 작습니다. 유성 기어박스는 설치 공간이 작고 효율성이 높으며 간극이 낮고 토크 대 중량 비율이 높으나 복잡하고 값비싼 디자인은 전문적인 유지 관리가 필요합니다.
유성 기어는 높은 가속도가 필요한 응용 분야(로봇 공학)와 저속이지만 높은 토크가 필요한 응용 분야(산업용 회전로)에 권장됩니다. 또한 머시닝 센터 및 기타 공작 기계뿐만 아니라 공공 및 농업 작업을 위한 이동식 기계에서도 일반적입니다.
3-2) 헤링본 기어
헤링본 기어는 반대쪽에 나란히 위치한 두 개의 헬리컬 기어로 구성되며 헬리컬 기어의 이점을 유지하면서 축력을 제거하여 헤비 듀티 동력 전달과 같이 많은 토크가 필요한 응용 분야에 적합합니다.
3-3) 스퍼 기어
평 기어는 가장 빈번한 기어 설계이며 균일 성으로 인해 상당히 저렴하지만 다른 여러 기어 설계의 토크 기능이 부족합니다.
3-5) 헬리컬 기어
헬리컬 기어는 평 기어보다 더 잘 맞물려 작동 시 더 조용하고 더 높은 토크를 처리할 수 있으나 일부 매우 높은 토크 응용 분야에 적합하지 않은 축 방향 힘을 생성합니다.
4) 직각 기어박스
직각 드라이브 유형 "T"감속기는 10에서 100까지의 감속비 범위에서 사용할 수 있습니다. 경화 강철, 연삭 스레드웜 및 인청동 기어가 이 장치에 사용되어 가능한 가장 부드러운 전송 접촉을 보장합니다.
웜은 웜 기어의 바닥이나 그 아래에서 위치합니다.
직각 기어박스는 모터의 RPM을 모터 샤프트 축과 직각(90도)인 출력축으로 전달합니다.
다음은 직각 기어 박스의 유형입니다.
4-1) 웜 기어 감속기
웜기어 감속기의 입력 및 출력 샤프트는 수직이며 일반적으로 높은 전송 비율이 필요한 상황에서 사용됩니다. 웜 기어 감속기는 되돌릴 수없는 메커니즘을 가지고 있습니다.
웜기어 감속기의 장점은 시스템에 더 높은 수준의 보안을 제공한다는 것이며 유성 기어박스보다 저렴하고 소음이 작습니다.
웜기어 감속기는 진동하지 않기 때문에 더 조용하고 작동하기 쉽지만 반면에 웜 기어 감속기는 크기가 작기 때문에 매우 빠르게 가열됩니다.
4-2) 베벨 기어 감속기
베벨 기어 감속기의 기본 특징은 사용자가 기계의 회전 시스템을 조정할 수있는 앵귤러 벨 크랭크입니다. 그 결과 횡방향 회전 시스템에서 종방향 회전 시스템으로 전환할 수 있습니다. 높은 토크가 필요한 경우 이 기술은 기준을 충족합니다.
베벌 기어 감속기의 톱니는 3상 비동기 모터와 동기 및 비동기 서보 모터와 함께 작동할 수 있을 만큼 충분히 강합니다.
베벨 기어 감속기는 소음이 작으며 높은 수준의 성능을 가지고 있으며 에너지 효율적입니다. 그러나 성능은 유성 기어 박스보다 열등히 높습니다. 베벨 기어 감속기는 구매 비용이 매우 많이 들고 유지 보수가 매우 까다로운 단점이 있습니다.
베벨 기어 감속기는 일반적으로 고출력 컨베이어에 사용되지만 농업 및 공공 작업 모바일 기계에서도 찾을 수 있습니다.
5) 하이포 이드 감속기
하이포이드는 맞물림 기어의 축과 만나지 않는 축이 있는 나선형 베벨 기어입니다. 하이포 이드 기어는 회전하는 쌍곡선 모양 (즉, 하이포 이드 기어의 피치 표면이 쌍곡선 표면)을 갖는 반면 나선형 베벨 기어는 원뿔 모양입니다. 피니언은 하이포이드 기어가 있는 크라운 휠(링 기어)의 축을 벗어났기 때문에 피니언의 직경이 더 넓고 접촉면이 더 클 수 있습니다.
하이포이드 기어 설계에서 피니언과 기어는 거의 항상 같은 손이며 피니언의 나선형 각도는 일반적으로 기어의 나선형 각도보다 큽니다. 하이포 이드 피니언은 동일한 크기의 베벨 피니언보다 직경이 큽니다. 하이포 이드 기어는 직선 기어와 약간의 슬라이딩을 포함하는 웜 기어를 결합합니다.
하이포이드 기어는 슬라이딩 작용으로 인해 특수 기어 오일이 필요하며, 이는 톱니 사이의 엄청난 압력 하에서 우수한 윤활을 필요로 합니다. 하이포이드 기어링은 동력 전달 제품에서 표준 웜 기어링보다 더 효율적입니다.
모든 하중이 동시에 수많은 치아에 분산되기 때문에 훨씬 더 강력하지만 베벨 기어는 한 번에 하나의 톱니가 로드됩니다. 하이포이드 기어링의 많은 접점은 적절하게 윤활할 경우 거의 소음이 발생되지 않습니다.
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