마이크로 기어드 모터마이크로 기어드 모터는 모터와 기어박스로 구성되며, 모터가 동력원입니다. 모터의 회전 속도는 매우 빠르고 토크는 매우 작습니다. 모터의 회전 운동은 모터 축에 장착된 모터 톱니(웜 기어 포함)를 통해 기어박스로 전달되므로, 모터 축은 마이크로 기어드 모터에서 매우 중요한 부품 중 하나입니다.
I. 모터 샤프트의 재질
모터 샤프트 재질 선택 시 토크 크기, 가공성, 내식성, 그리고 모터 요구 사항에 따른 자기 전도성 여부를 고려해야 합니다. 재질은 고품질 탄소강, 스테인리스강, 합금강, 침탄강 등 다양한 종류 중에서 선택할 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 모터 샤프트 재질은 다음과 같습니다.
1. 미국 표준 1141 및 1144 강재는 국내에서 가장 유사한 소재로, 현재 산업계에서 가장 널리 사용되는 45호 강재입니다. 주요 단점은 녹이 슬기 쉽다는 점이므로, 사용 시 녹 방지를 위해 방청유를 추가로 도포해야 합니다.
2. 미국 표준 416 스테인리스강은 국내에서 가장 유사한 소재로 Y1Cr13이 있습니다. 가공이 쉽지 않고 나사산이 있는 축 머리와 같은 복잡한 형상 가공에는 적합하지 않습니다. 가격은 45강보다 비싸지만 303강보다는 저렴하며 더 널리 사용됩니다.
3. 미국 표준 420 스테인리스강은 국내에서 가장 유사한 소재로 2Cr13이 있습니다. 가공이 쉽지 않고 나사산이 있는 축 머리와 같은 복잡한 형상 가공에는 적합하지 않습니다. 45강보다 비싸지만 416/303보다는 저렴하며 더 널리 사용됩니다.
4. 미국 표준 431 스테인리스강은 흔히 사용되는 재질은 아니며, 주로 식품과 접촉하는 경우에 사용됩니다. 식품과 접촉해도 무방합니다.
5. 미국 표준 303 스테인리스강은 가격이 더 비싸고, 재질이 부드러워 복잡한 형태로 가공하기 쉽다는 특징이 있습니다.
II. 모터 샤프트의 형상
마이크로 기어드 모터의 모터 톱니와 기어박스의 1단 톱니가 맞물려 회전 운동을 전달하는데, 이 과정에서 필연적으로 토크가 발생합니다. 따라서 모터 톱니와 모터 축의 맞물림 정밀도가 매우 중요합니다. 모터 톱니와 모터 축의 맞물림을 고려할 때, 모터 축의 형상은 필수적입니다.
모터 샤프트 모양은 다음과 같습니다.
A. 가벼운 샤프트로, 작은 하중과 작은 토크에 적합합니다.
B. 평축 또는 D자형 축, 중간 하중에 적합.
C. 널링 처리된 샤프트, 중간 하중에 적합.
D. 키홈이 있는 회전축으로, 고하중 및 고토크에 적합합니다.
E. 모터 샤프트의 출력단은 웜 기어 방식이며, 이러한 종류의 모터 샤프트는 특수한 형태로 주로 터보 웜 드라이브에 사용됩니다.
III. 모터 샤프트의 공정 요구사항
마이크로 기어드 모터마이크로 기어드 모터는 수명 요구 사항을 충족해야 하며, 모터 샤프트의 공정 요구 사항 또한 마이크로 기어드 모터의 수명에 영향을 미칩니다.
모터 샤프트의 가공 기술은 다음과 같습니다.
A. 모터 축 직경 치수의 정밀도는 비교적 높으며, 0.002mm 이내의 정밀도를 달성할 수 있습니다.
B. 녹을 방지하고 내식성을 향상시키기 위해 모터 샤프트 표면에 니켈 도금을 하는 경우가 많습니다.
C. 모터 샤프트의 표면 거칠기 또한 매우 중요하며, 이는 모터 톱니와의 맞춤 정밀도에 직접적인 영향을 미칩니다.
IV. 감속기 구동축 분류
감속기는 출력에 따라 고출력 감속기와 저출력 감속기로 나뉩니다. 다양한 출력, 모델 및 사양의 감속기의 출력축 또한 다르며, 감속기의 전달축은 출력축과 입력축으로 나뉘는데, 이 두 축의 원리는 아래에서 자세히 설명합니다.
1. 출력축
출력축은 감속기와 변속 메커니즘에 연결된 축으로, 출력 속도는 훨씬 느립니다. 출력축은 재질에 따라 금속 출력축과 플라스틱 출력축으로 나뉘고, 모양에 따라 맞춤형 D자형 축, 원형 축, 양면 평면 축, 육각형 축, 오각형 축, 사각형 축 등으로 나뉩니다.
2. 입력축
입력축은 변속 모터와 감속기를 연결하는 전달축으로, 입력 속도와 토크가 작고 축 직경이 작습니다. 입력축의 한쪽 끝은 장착 구멍을 통과하여 장착 공간에 삽입될 수 있으며, 입력축은 장착 하우징 내부의 기어와 맞물립니다. 입력축의 다른 쪽 끝에는 장착 슬롯이 있으며, 감속 모터의 모터축이 이 슬롯에 삽입됩니다. 또한, 플랫 키 슬롯과 모터축 사이에 플랫 키를 삽입하여 모터축과 입력축을 빠르고 안정적으로 연결합니다. 입력축, 장착 베이스, 장착 슬롯 및 플랫 키 슬롯의 이러한 상호 작용을 통해 기어드 모터를 모터축을 통해 입력축에 신속하게 연결할 수 있어, 기어드 모터와 장착 하우징의 빠른 설치가 용이하고 작업자의 적재 및 하역 작업이 더욱 편리해집니다.
3. 감속기의 전달축의 역할과 차이점.
A. 일정량의 전력을 전달하다.
B. 입력축은 고속 회전하고 출력축은 저속 회전하여 감속을 달성합니다. 마찰 저항을 무시한다고 가정할 때, 입력축과 출력축이 동일한 동력을 전달해야 하며, 동력 = 토크 * 속도입니다. 즉, 동력이 같을 때 입력축의 속도가 같으므로 토크가 작아지고, 따라서 축 직경이 작아야 합니다. 반대로 출력축의 속도가 낮으면 토크가 커지므로 축 직경이 커야 합니다.
V. 소형 기어드 모터의 베어링이 과열되는 이유는 무엇입니까?
마이크로 기어드 모터정상 작동 시에는 베어링에 비정상적인 발열 현상이 나타나지 않지만, 마이크로 기어 모터 베어링의 심각한 발열은 일반적으로 다음과 같은 원인으로 발생합니다.
1. 소형 감속기 모터 베어링이 손상되면 모터 베어링이 과열될 수 있습니다.
2. 베어링에 비정상적인 입자나 이물질이 섞인 윤활 그리스는 베어링 마모를 증가시키고 과열을 유발할 수 있습니다.
3. 소형 감속기 모터 베어링 오일 부족. 모터가 이 상태로 장시간 작동하면 마찰이 증가하여 베어링이 과열될 수 있습니다.
4. 윤활유의 품질이 너무 나쁘거나, 점도가 부족하거나, 너무 높으면 윤활 성능이 저하되어 베어링이 비정상적으로 과열될 수 있습니다.
5. 소형 감속기 베어링과 출력축의 엔드 커버가 너무 헐겁거나 너무 꽉 조여 있으면 베어링이 변형될 수 있고, 너무 헐거우면 어긋남으로 인해 베어링 과열이 심각해질 수 있습니다.
6. 베어링 설치가 부적절하여 두 축이 일직선이 아니거나 베어링 외륜의 균형이 맞지 않으면 베어링의 감도가 떨어지고 부하 작동 시 과열 및 발열이 심해집니다.
VI. 소형 모터의 축 방향 흔들림의 기본적인 원인은 무엇입니까?
1. 첫 번째 경우는 마이크로 모터의 축과 회전자의 상대적인 움직임입니다. 회전자 코어와 축 사이에 어떤 이유로든 코어 구멍과 마이크로 모터 축 코어 위치 사이에 간극이 생기면, 마이크로 모터 회전자 코어와 축 사이의 축 방향 및 반경 방향 상대 위치가 변하게 되어 축이 흔들리는 현상이 발생합니다. 뿐만 아니라, 회전자 코어의 축 방향 움직임으로 인해 소형 모터의 끝 캡과 회전자 끝 부분의 마찰로 인한 변형이나 고정자 권선에 리플이 발생할 가능성이 높습니다.
2. 두 번째 경우는 마이크로 모터 축 조정 패드의 손상 또는 누출입니다. 마이크로 모터 설계 및 개발 과정에서 재료의 열팽창 계수를 핵심적으로 고려하기 때문에 축 부분에 일정한 간격이 생깁니다. 하지만 이 간격이 생기면 축 변위가 발생하여 축이 흔들릴 수 있습니다. 따라서 패드에 하중을 가하는 방식을 사용하여 이 문제를 해결합니다. 만약 패드에 누출이 발생하거나 패드의 품질이 불량하면 축 브레이크 고장으로 이어져 축이 흔들릴 수 있습니다.
3. 세 번째 경우는 마이크로 모터의 고정자-회전자 자기 중심선 자동 정렬 조정 과정에서 발생하는 오차입니다. 마이크로 모터의 이상적인 상태는 고정자와 회전자 자기 중심선이 완전히 겹치는 것이지만, 실제로는 고정자와 회전자 자기 중심선이 완전히 겹치도록 정렬하기가 어렵습니다. 따라서 마이크로 모터는 작동 과정에서 "정렬 - 오프셋 - 정렬 - 오프셋 ------"과 같은 상태를 벗어나게 되며, 이러한 자동 정렬 조정 과정이 반복되면서 축 방향 흔들림이 발생할 수 있습니다.
4. 자체 프로펠러가 장착된 마이크로 모터가 작동 중일 때, 환기 과정은 마이크로 모터에 상응하는 축 방향 힘을 발생시키는데, 프로펠러의 균형 효과가 좋지 않으면 마이크로 모터의 축 방향 움직임이 발생할 수 있습니다.
마이크로 모터의 축 방향 흔들림이 충격을 발생시킬까요?
간단히 말해, 소형 모터의 축 방향 흔들림은 모터의 비정상적인 진동, 소음, 베어링 이탈, 권선 소손 등을 유발하여 수명을 단축시킬 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 소형 모터 베어링의 외측 가장자리와 엔드 캡 네일에 파형 쿠션을 추가하여 조정할 수 있습니다.
VII. 유성 감속 기어박스의 베어링은 어떻게 구성해야 할까요?
유성 기어 감속기 구성의 모터는 스마트 홈 등 다양한 분야에서 사용되고 있는데, 마이크로 감속기의 베어링은 어떻게 구성될까요?
일반적으로 소형 유성 기어박스는 일정한 축 방향 힘을 받는 헬리컬 기어를 사용하며, 이중 헬리컬 기어나 스퍼 기어를 사용하는 경우에도 축 방향의 위치를 고려해야 합니다. 기어 맞물림력의 크기와 방향은 결정할 수 있으며, 베어링의 범위와 축에 작용하는 힘의 지점만 도면을 통해 결정하면 됩니다. 따라서 다음과 같은 베어링 선정이 가능합니다.
1. 일반적인 베어링에는 구형 롤러 베어링, 단열 및 복열 테이퍼 롤러 베어링, 복열 원통형 롤러 베어링, 4점 접촉 볼 베어링, 볼 베어링 등이 있습니다.
2. 초기 선정 시 베어링 사양은 축 직경과 베어링 내경을 결정하여 정합니다. 입력 축 속도가 높을수록 더 큰 하중 용량 사양의 동일 내경 베어링을 선택해야 합니다. 중간 축에는 두 쌍의 기어 맞물림력이 베어링에 작용하므로, 작용력이 클수록 더 큰 하중 용량 사양의 동일 내경 베어링을 선택해야 합니다.
3. 출력축 회전 속도가 낮고 축과 베어링에 작용하는 힘이 한 쌍의 기어 맞물림력뿐인 경우, 동일한 내경의 중형 또는 소형 베어링을 하중 용량 내에서 선택할 수 있습니다. 그러나 출력축과 기계 스핀들의 강성 연결 및 충격이 큰 경우에는 더 큰 하중 용량을 가진 베어링을 선택해야 합니다.
VIII. 기어 모터의 기어박스에서 축이 파손되는 원인은 무엇일까요?
일상적인 작업에서 감속기 모터 조립체의 동심도가 불량하여 감속기 축이 파손되는 경우 외에도, 감속기 출력축이 파손되는 경우는 다음과 같은 원인에 국한되지 않습니다.
우선, 잘못된 감속기 선택은 동력이 부족한 감속기를 사용하게 되는 원인이 됩니다. 일부 사용자는 선택한 감속기의 정격 출력 토크가 작업 요구 사항을 충족하기만 하면 된다고 잘못 생각하는데, 실제로는 그렇지 않습니다. 모터의 정격 출력 토크에 감속비를 곱한 값이 원칙적으로 제품 샘플에서 제공되는 유사한 감속기의 정격 출력 토크보다 작기 때문입니다.
둘째, 구동 모터의 과부하 용량과 실제로 필요한 큰 작동 토크를 동시에 고려해야 합니다. 특히, 어떤 경우에는 이 지침을 엄격히 준수해야 하는데, 이는 감속기 내부 기어 보호뿐 아니라 감속기 출력축의 비틀림을 방지하기 위함입니다.
게시 시간: 2022년 11월 25일