▷ 랙 앤 피니언 메커니즘

이 기사에서는 랙 앤 피니언 메커니즘이 무엇이며 어떤 용도로 사용되는지 설명합니다. 또한 랙 메커니즘의 특성과 이러한 유형의 메커니즘의 장점과 단점도 확인할 수 있습니다.

랙 앤 피니언 메커니즘이란 무엇입니까?

랙 메커니즘은 톱니바퀴(피니언)와 톱니바(랙)로 구성된 메커니즘입니다. 랙 앤 피니언 메커니즘은 피니언의 원형 운동을 랙의 선형 운동으로 변환하는 데 사용됩니다.

랙 메커니즘의 적용 예로는 코르크 나사, 자동차의 조향 시스템, 크레인의 도어 개폐 메커니즘, 랙 레일, 일부 액추에이터 등이 있습니다.

랙 앤 피니언 메커니즘의 작동은 피니언의 회전 운동을 랙에 의해 수행되는 직선 운동으로 변환하는 것으로 구성됩니다. 두 개의 기계 요소가 서로 맞물려 피니언의 회전으로 인해 랙이 앞으로 이동합니다.

기본적으로 랙 앤 피니언 메커니즘은 두 부분으로 구성됩니다.

피니언 : 회전 운동을 수행하는 랙 앤 피니언 메커니즘의 일부입니다. 랙과 맞물리는 톱니바퀴입니다. 피니언은 가능한 두 회전 방향으로 회전할 수 있으므로 피니언의 회전 방향에 따라 랙이 한 방향 또는 다른 방향으로 이동합니다.
랙(Rack) : 직선 운동을 수행하는 랙 앤 피니언 메커니즘의 일부입니다. 피니언이 회전할 때 앞으로 움직이는 톱니가 있는 단단한 막대입니다. 랙 메커니즘은 뒤집을 수 있으므로 랙의 움직임으로 인해 피니언도 회전할 수 있지만 이는 매우 드뭅니다.

랙 메커니즘에는 다음과 같은 특징이 있습니다.

랙 메커니즘은 가역적입니다 . 즉, 회전 운동을 직선 운동으로 변환하거나 선형 운동을 원형 운동으로 변환할 수 있습니다. 따라서 이러한 유형의 메커니즘은 피니언의 회전 운동이 랙의 전진 운동을 유발하거나 반대로 랙의 운동이 피니언의 회전을 유발하는 방식으로 사용될 수 있습니다. 일반적으로 피니언은 구동 요소이고 랙은 피동 요소입니다.
랙 앤 피니언 메커니즘이 올바르게 작동하려면 랙과 피니언의 피치가 동일해야 하므로 모듈도 동일해야 합니다 . 따라서 피니언의 모듈, 즉 메커니즘의 모듈은 피니언의 직경을 톱니 수로 나누어 계산할 수 있습니다.

$m=\cfrac{D}{Z}$