감속기

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최초 생성일 2024.08.30
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"감속기"에 대한 내용입니다.

목차

1. 감속기 설계
1.1. 설계조건
1.2. 기어의 잇수 결정
1.3. 축에 작용하는 토크 결정
1.4. 피니언에 작용하는 접선력 결정
1.5. 입력축과 출력축의 지름 결정

2. 전기모터 감속기 특성

3. 기어의 기계적 성질

4. 치형 계수 및 피치 고려사항

5. 축의 동적 효과 계수와 허용응력

본문내용

1. 감속기 설계
1.1. 설계조건

감속기 설계에 있어 설계조건은 중요한 부분이다. 감속기 설계를 위한 기본적인 설계조건은 다음과 같다.

입력축은 모터에 직결되어 있고, 모터의 동력 및 회전수가 주어진다. 본 과제의 경우, 모터의 동력은 6kW이고 회전수는 900rpm이다. 또한 감속비는 1/12 (ε = i1 × i2 = 1/3 × 1/4)이며, 피니언의 잇수는 24개이다.

감속기는 전기모터 감속기이고, 모터의 종류는 DC모터이다. 기어 재료는 기계구조용 탄소강(KS D 3752) 기호 SM 25C를 사용하였다. DC모터를 사용한 이유는 모터의 출력이 약해서 경제적인 부분을 우선시 하였기 때문이다. 전기모터 감속기는 자동 셔터, 슬롯머신, 동전 환불 장치 등에 널리 사용된다.


1.2. 기어의 잇수 결정

기어의 잇수 결정은 감속기 설계에 있어 매우 중요한 부분이다. 감속비를 결정하는 데 필수적인 요소이기 때문이다. 과제에서 주어진 감속비 1/15(ε=i1×i2=1/3×1/5)를 만족하도록 기어의 잇수를 결정해야 한다.

먼저, 피니언 기어의 잇수 Z1=Z3=25개로 고정되어 있다. 그리고 감속비 관계식 i1=N2/N1=Z1/Z2, i2=N4/N3=Z3/Z4에 따라 Z2와 Z4를 구할 수 있다.

i1=1/3이므로 Z2=75개가 된다.
i2=1/5이므로 Z4=125개가 된다.

따라서 기어의 잇수는 Z1=Z3=25, Z2=75, Z4=125로 결정된다. 이를 통해 요구된 감속비 1/15를 구현할 수 있게 된다.


1.3. 축에 작용하는 토크 결정

축에 작용하는 토크 결정이다. 감속비 epsilon은 {1} over {3} TIMES {1} over {4}로 구해진다. 따라서 {N_2} over {N_1} = {1} over {3}이므로 N_2는 300rpm이 된다. 또한 {N_4} over {N_3} = {1} over {4}이므로 N_4는 75rpm이 된다.

입력축 I의 토크 T_I는 H[kW]와 N_1의 값을 대입하여 63660[N·mm]로 계산된다. 중간축 II의 토크 T_II는 H[kW]와 N_2의 값을 대입하여 190980[N·mm]로 구해진다. 출력축 III의 토크 T_III는 H[kW]와 N_4의 값을 대입하여 763920[N·mm]로 얻어진다.

즉, 입력축 I, 중간축 II, 출력축 III에 각각 63660[N·mm], 190980[N·mm], 763920[N·mm]의 토크가 작용하게 된다...


참고 자료

태그

#감속기 설계 #기어 설계 #기어 재료 #피니언 접선력 #축 설계 #동적 효과 계수 #허용응력 #치형 계수 #원주피치 #전기모터 감속기

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