웜 기어 변속기는 웜과 웜 휠로 구성되며, 일반적으로 웜이 구동부입니다. 웜 기어는 오른쪽 나사산과 왼쪽 나사산이 동일하며, 각각 오른손 웜 기어와 왼손 웜 기어라고 합니다. 웜은 하나 이상의 나선형 톱니를 가진 기어로, 웜 휠과 맞물려 엇갈린 축 기어 쌍을 형성합니다. 맞물림면은 원통형, 원추형 또는 원형일 수 있으며, 아르키메데스 웜, 인벌루트 웜, 일반 직선형 웜, 테이퍼형 원통형 웜의 네 가지 종류가 있습니다.
웜 기어 변속기의 장점.
✦ 단일 단계 전송비는 일반적으로 i=10~100으로 매우 큽니다. 전력 전송용 인덱싱 메커니즘에서는 최대 1500을 초과할 수 있습니다.
✦ 동일한 맞물림 방식은 선형 접촉 방식으로, 큰 동력을 견딜 수 있습니다.
✦ 컴팩트한 구조, 부드러운 전송, 저소음.
✦ 웜의 양력각이 기어 사이의 등가 마찰각보다 작으면 역행렬로 자체 잠금이 발생하여, 웜만 웜 휠을 구동할 수 있고 웜 휠은 구동할 수 없습니다.
웜 기어 구동 방식의 단점.
✦두 축이 수직일 때, 두 바퀴 노드의 선형 속도가 수직이 되므로 상대적인 슬라이딩 속도가 커서 열 발생 및 마모가 쉽게 일어납니다.
✦효율이 낮으며, 일반적으로 0.7~0.8 정도입니다. 자체 잠금 웜 기어가 있는 웜 기어는 효율이 더욱 낮아 일반적으로 0.5 미만입니다.
어떤웜 기어 스테퍼 모터반드시 자체 잠금 성능을 갖춰야 합니까?
아니요, 전제 조건이 있습니다. 리드 각도가 마찰 각도보다 작을 때,웜 기어 스테퍼 모터자동으로 잠길 수 있습니다.
일반적으로 기어 감속 스테퍼 모터를 선택할 때는 전원 차단 보호 장치 또는 브레이크 모터를 사용해야 하므로, 정지를 위해 브레이크가 있는 기어 감속 모터를 선택하게 됩니다. 하지만 이는 완전한 정지를 의미하는 것은 아니며, 약간의 관성이 여전히 남아 있습니다.
셀프록킹이란 무엇인가요?셀프록킹이란 아무리 큰 힘으로 시동을 걸 수 없고 관성이 아무리 크더라도, 작동 부품의 작동을 멈추면 전체 기계가 제동되는 현상을 말합니다. 웜 기어 감속기가 장착된 스테퍼 모터는 이러한 셀프록킹 성능을 가지고 있습니다. 일반 스테퍼 모터에는 셀프록킹 성능이 없지만, 1:30 이상의 감속비를 가진 웜 기어 감속기는 안정적인 셀프록킹 성능을 제공하며, 감속비가 클수록 셀프록킹 성능이 더욱 향상됩니다.
웜 기어 스테퍼 모터의 자체 잠금 성능을 보장하는 감속비는 어떻게 선택해야 할까요?
1. 웜 기어 마찰 계수가 0.6이고 웜 기어 가이드 각도가 3°29′11″ 미만이면 자체 잠금이 발생하며, 그 반대의 경우는 그렇지 않습니다.
2. 웜 기어 마찰 계수가 0.7이고 웜 기어 가이드 각도가 4°03′57″ 미만이면 자체 잠금이 발생하며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
3. 웜 기어의 마찰 계수가 0.8일 때, 웜의 리드 각도는 4°38′39″ 미만이므로 자체 잠금이 발생하며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
웜 기어의 리드 각도가 맞물리는 휠의 톱니 사이의 등가 마찰각보다 작을 때, 감속 스테퍼 모터 메커니즘은 자체 잠금 기능을 가지며, 이는 역방향 자체 잠금을 가능하게 합니다. 즉, 웜 기어만이 웜 휠을 구동할 수 있고, 웜 휠은 웜 기어를 구동할 수 없습니다. 일반적으로 중장비 설계에서 설계자들은 자체 잠금 기능을 갖춘 웜 기어 메커니즘을 사용하는 경향이 있는데, 이는 역방향 자체 잠금 기능이 안전 보호에 매우 중요한 역할을 하기 때문입니다.
웜휠과 웜기어의 계산 공식.
1. 변속비 = 웜 기어 톱니 수 ÷ 웜 헤드 수
2. 중심 거리 = (웜 휠 피치 + 웜 기어 피치) ÷ 2
3. 웜 휠 직경 = (톱니 수 + 2) × 탄성 계수
4. 웜 휠 피치 = 모듈 × 톱니 수
5. 웜 피치 = 웜 외경 - 2 × 모듈러스
6. 웜 가이드 = π×모듈×헤드
7. 나선각(가이드각) tgB=(모듈러스×헤드 수)÷웜 피치
8、웜 리드=π×모듈×헤드
9. 모듈러스 = 인덱싱 원의 직경 / 톱니 수
지렁이 머리의 개수: 외머리 지렁이(지렁이에 나선이 하나만 있어 지렁이가 일주일 동안 회전하고 지렁이 바퀴가 한 개의 톱니를 통과함); 두머리 지렁이(지렁이에 나선이 두 개 있어 지렁이가 일주일 동안 회전하고 지렁이 바퀴가 두 개의 톱니를 통과함).
탄성 계수는 나사의 나선 굵기를 나타내며, 즉 탄성 계수가 클수록 나사의 나선 굵기가 커집니다.
직경 계수는 나사의 두께를 의미합니다.
모듈러스: 기어의 인덱싱 원은 기어 각 부품의 치수를 설계하고 계산하는 기준점이며, 기어 인덱싱 원의 둘레는 πd = zp이므로 인덱싱 원의 지름은
d=zp/π
위 식에서 π는 무리수이므로 기준점으로 사용할 인덱스 원의 위치를 정하는 데 적합하지 않습니다. 계산, 제조 및 검사를 용이하게 하기 위해 현재는 π/π 비율을 몇 가지 간단한 값으로 인위적으로 지정하고, 이 비율을 절댓값(모듈)이라고 하며 m으로 나타냅니다.
웜 기어의 종류
웜 기어는 모양에 따라 원통형 웜 기어, 환형 웜 기어, 원추형 웜 기어로 나눌 수 있다. 그중 원통형 웜 기어가 가장 널리 사용된다.
일반적인 원통형 웜 기어는 대부분 직선형 버스 블레이드를 가진 선삭 공구를 사용하여 선반에서 가공됩니다. 공구의 설치 위치와 사용되는 공구의 종류를 변경하면 수직축 단면의 치형이 서로 다른 네 가지 유형의 웜 기어를 얻을 수 있습니다. 즉, 인벌루트 웜 기어(ZI형), 아르키메데스 웜 기어(ZA형), 일반 직선형 웜 기어(ZN형), 그리고 테이퍼형 원통형 웜 기어(ZK형)입니다.
내번형 벌레 (ZI형)- 날 평면은 웜 기어 베이스 실린더에 접선 방향이며, 끝 부분의 톱니는 인벌류트 형태로 되어 있어 고속 및 고출력에 적합합니다.
아르키메데스 벌레 (ZA형)- 축 평면에 수직인 치형은 아르키메데스 나사형이고, 축을 지나는 평면의 치형은 직선형으로 가공이 간단하지만 정밀도가 낮습니다. (축 직선형 웜 기어)
일반적인 직선형 프로필 웜(ZN)- 개조된 연삭 휠을 사용하여 치아를 연삭할 수 있으며, 가공이 간단하고, 다중 헤드 웜 기어에 자주 사용되며, 전달 효율은 최대 0.9입니다.
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게시 시간: 2023년 1월 30일