평기어

이 기사에서는 스퍼 기어가 무엇인지, 그리고 어떤 용도로 사용되는지 설명합니다. 다양한 유형의 스퍼 기어도 제시되어 있으며 이러한 유형의 기어의 장점과 단점이 무엇인지 자세히 설명합니다.

평기어란 무엇입니까?

스퍼 기어는 톱니가 직선인 기어 유형입니다. 즉, 평기어는 톱니 모양이 직선인 톱니바퀴입니다.

따라서 평기어의 주요 특징은 방사형으로 돌출된 톱니를 가진 실린더로 구성된 매우 간단한 유형의 기어라는 것입니다.

스퍼 기어

즉, 헬리컬 톱니 기어베벨 톱니 기어와 같은 다른 유형의 기어와 달리 평 기어의 톱니는 완전히 직선입니다.

산업 수준에서 평기어는 단순성과 경제적인 가격으로 인해 가장 널리 사용되는 기어 유형입니다. 아래에서는 직선 기어가 어떤 용도로 사용되는지 살펴보겠습니다.

평기어의 특성

스퍼 기어의 정의를 확인한 후에는 스퍼 기어의 가장 중요한 매개변수가 무엇인지 살펴보겠습니다.

  • 치형(Tooth) : 추력을 전달하여 한 기어에서 다른 기어로 회전 운동과 동력을 전달하는 스퍼 기어의 일부입니다.
  • 잇수 : 평기어의 총 잇수입니다. 일반적으로 문자 Z로 표시됩니다.
  • 피치원(Pitch Circle) : 평기어의 톱니가 맞물려 두 개의 평기어 시스템의 피치원이 서로 접하는 가상의 원입니다.
  • 피치 직경 : 피치 원주의 직경입니다.
  • : 평기어의 중심에 위치한 원통형 요소로, 그 기능은 기어의 회전 운동을 안내하는 것입니다.
  • 압력각 : 두 개의 평기어 사이의 접촉력 방향과 평기어의 각속도 방향 사이의 각도입니다.
  • 피치(Pitch) : 한 치아의 한 지점과 인접한 치아의 동일한 지점 사이의 거리입니다.
  • 모듈러스(Modulus) : 피치 직경과 평기어 잇수 사이의 관계로, 해당 공식은 아래와 같습니다. 스퍼 기어의 이러한 특성은 매우 중요합니다. 두 스퍼 기어가 맞물리려면 동일한 모듈이 있어야 하기 때문입니다.

m=\cfrac{D_p}{Z}

평기어의 부품

평기어의 종류

스퍼 기어는 두 가지 유형으로 분류됩니다.

  • 외부 스퍼 기어 : 기어의 톱니는 기어의 외부 프로파일, 즉 휠 외부에 있습니다.
  • 내부 평기어 – 기어의 톱니는 기어의 내부 프로파일, 즉 휠의 안쪽에 있습니다.

외부평기어

외부 스퍼 기어

내부 평기어

내부 스퍼 기어

외부 스퍼 기어는 외부 및 내부 기어와 맞물릴 수 있습니다. 대조적으로, 내부 스퍼 기어는 외부 기어와만 맞물릴 수 있습니다.

맞물리는 두 개의 외접기어는 서로 반대 방향으로 회전하지만, 내접기어는 맞물리는 외접기어와 같은 방향으로 회전합니다.

평기어의 장점과 단점

스퍼 기어의 장점:

  • 스퍼 기어는 설계 및 제조가 매우 간단하여 다른 유형의 기어보다 가격이 저렴합니다.
  • 그들은 높은 전력을 전송하는 데 사용될 수 있습니다.
  • 95%에서 99% 사이의 전달 효율을 갖기 때문에 다른 유형의 기어보다 더 효율적입니다.
  • 평기어는 작동 중에 미끄러질 가능성이 거의 없으므로 신뢰성이 매우 높습니다. 게다가 내구성도 매우 뛰어납니다.
  • 이러한 유형의 기어에서는 축방향 힘이 나타나지 않습니다.

기어 의 단점:

  • 스퍼 기어는 높은 각속도 전달에 적합하지 않습니다.
  • 기어 축이 평행한 경우에만 사용할 수 있습니다.
  • 스퍼 기어는 소음이 매우 크며, 특히 높은 회전 속도로 작동하는 경우 더욱 그렇습니다.
  • 평기어의 톱니는 높은 응력을 견뎌야 합니다.

평기어 응용

엔지니어링 분야에서 스퍼 기어는 제조가 가장 간단하고 가격이 가장 저렴하기 때문에 모든 기어 유형 중에서 가장 널리 사용됩니다.

평기어는 낮은 회전 속도를 전달해야 하고 높은 소음 수준을 견딜 수 있는 응용 분야에 이상적입니다. 예를 들어, 평기어는 운송 시스템의 메커니즘에 사용됩니다.

마찬가지로 스퍼 기어는 모터, 기어 펌프 또는 일부 가공 도구에도 사용됩니다.

마지막으로 평기어는 매우 높은 동력을 전달할 수 있기 때문에 소음이 발생함에도 불구하고 항공기 및 열차 메커니즘에도 사용됩니다.

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