웜스크류

이 기사에서는 웜기어(또는 오거)가 무엇이며 어떤 용도로 사용되는지 설명합니다. 따라서 웜의 부분, 웜의 특성 및 이러한 유형의 메커니즘이 작동하는 방식을 발견하게 됩니다.

웜기어란?

무한 나사 또는 무한 나사 는 축이 수직인 두 부품 사이에 회전 운동을 전달하는 메커니즘입니다. 즉, 웜은 축이 나사에 수직인 휠에 회전 운동을 전달하는 데 사용되는 나사 유형입니다.

웜기어에서는 나사에 나선형 톱니가 있고 직선형 또는 나선형 기어와 맞물리므로 웜기어입니다. 또한 일반적으로 변속기의 구동요소는 나사이므로 바퀴는 나사에 의해 구동됩니다.

끝없는 나사, 끝없는 나사

웜 메커니즘에서는 웜이 완전히 회전할 때마다 기어가 특정 길이로 전진합니다. 이러한 방식으로 회전축이 나사의 회전축에 수직인 톱니바퀴를 회전시키는 것이 가능하며, 따라서 이 메커니즘을 사용하면 회전 운동의 회전축을 변경할 수 있습니다.

또한 웜은 전송이 무한하기 때문에 웜이라고 부릅니다. 즉, 이론적으로 웜 메커니즘은 멈추지 않고 지속적으로 작동할 수 있습니다. 그러나 실제로 이러한 유형의 메커니즘은 마모로 인해 한계가 있습니다.

웜기어의 부품

무한 스크류 시스템은 두 부분으로 구성됩니다.

  • 나사 : 웜 메커니즘의 구동 부분입니다. 즉, 나사의 움직임이 바퀴의 움직임을 유발합니다. 일반적으로 나사의 회전축에 연결된 모터가 이 부분에 혁명을 일으킵니다. 나사의 톱니는 나선형입니다.
  • 휠(크라운) : 웜 메커니즘의 구동 부분입니다. 바퀴의 톱니는 나사의 톱니와 맞물려 나사가 회전할 때 회전 운동이 바퀴에 전달됩니다.
웜기어의 일부

웜기어 특성

엔드리스 스크류의 특징은 다음과 같습니다.

  • 낮은 기어비 : 휠의 각속도가 스크류의 각속도보다 낮기 때문에 웜 메커니즘은 감속기 역할을 합니다. 메커니즘의 기어비는 나사의 입력 수와 휠의 톱니 수에 따라 다릅니다.
  • 되돌릴 수 없는 메커니즘 : 일반적으로 웜 기어 메커니즘은 나선 각도 및 기타 요인에 따라 달라지지만 되돌릴 수 없습니다. 이것이 바로 구동 요소가 항상 나사이고 구동 요소가 바퀴인 이유입니다.
  • 높은 마찰로 인한 마모 : 나사와 휠 사이의 마찰로 인해 웜 메커니즘의 마모가 높습니다. 웜의 이러한 특성은 에너지 손실이 크며 이는 메커니즘의 성능이 낮다는 것을 의미합니다.
  • 높은 비용 : 웜 구입 비용과 유지 관리 비용 모두 다른 유형의 메커니즘보다 웜 비용이 높습니다.

웜기어의 작동 원리

무한 나사의 작동은 간단합니다. 나사가 회전할 때마다 휠은 나사 입구 수에 해당하는 톱니 수만큼 전진합니다. 따라서 휠의 회전 속도는 휠의 톱니 수와 나사 입구 수에 따라 달라집니다.

또한 웜 메커니즘은 되돌릴 수 없게 작동합니다. 즉, 일반적으로 움직임의 전달 방향은 뒤집을 수 없으므로 나사는 기어의 구동 요소인 휠의 움직임을 유발하는 구동 요소입니다. 이는 나사와 휠 사이의 마찰이 크기 때문입니다. 이러한 유형의 웜은 휠에서 웜으로의 이동을 방지하기 때문에 자동 잠금 웜 이라고 합니다.

웜 나사에는 또 다른 장점이 있습니다. 즉, 아주 작은 공간에서 회전 속도를 줄일 수 있다는 것입니다. 2피니언 기어를 사용하는 웜 기어링과 유사한 변속비를 달성하려면 훨씬 더 큰 휠이 필요하므로 훨씬 더 많은 공간을 차지합니다.

다음 비디오에서는 웜의 구성 요소 간에 움직임이 어떻게 전달되는지 확인할 수 있습니다.

웜 공식

웜의 회전 수에 입력 수를 곱한 값은 휠의 회전 수에 톱니 수를 곱한 것과 같습니다. 따라서 웜 공식은 다음과 같습니다.

n_1\cdot e_1=n_2 \cdot Z_2

금:

  • n_1

    나사 회전수입니다.

  • e_1

    볼트 입구 수입니다.

  • n_2

    바퀴의 회전수입니다.

  • Z_2

    바퀴의 톱니 수입니다.

이 표현을 사용하면 나사 회전 수와 휠 회전 수를 수학적으로 연결할 수 있습니다.

웜 애플리케이션의 예

마지막으로, 우리는 이 메커니즘을 일상 생활에 적용하여 무한 나사의 용도를 살펴보겠습니다.

  • 웜 기어링은 소형 전기 모터에 사용되는데, 그 이유는 고속 및 저토크에서 저속 및 고토크로 변속할 수 있기 때문입니다.
  • 웜 시스템의 또 다른 용도는 일반적으로 적절한 기능을 위해 이 메커니즘을 통합하는 자동문과 관련이 있습니다.
  • 기타와 같은 일부 악기는 웜 메커니즘을 사용하여 현 장력을 조정합니다.
  • 자동차에는 일반적으로 특히 자동차의 스티어링 박스에 웜 기어가 장착되어 있습니다.
  • 엘리베이터나 컨베이어도 무한 메커니즘을 사용합니다. 이 기계는 많은 엔지니어링 분야에서 사용됩니다.

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