이 기사에서는 체인 기어가 무엇이며 어떤 용도로 사용되는지 설명합니다. 따라서 체인 기어의 변속비를 계산하는 방법, 이러한 유형의 기어의 장점과 단점, 그리고 마지막으로 적용 방법을 알아봅니다.
체인 기어란 무엇입니까?
체인 기어는 체인을 통해 회전 운동이 전달되는 기어 유형입니다. 즉, 체인 기어는 일정한 거리에 평행한 축이 있고 체인으로 연결된 두 개의 톱니바퀴입니다.
예를 들어, 자전거 메커니즘은 체인 기어 시스템과 함께 작동합니다. 구체적으로, 자전거의 체인 기어 기구는 다리의 원운동을 뒷바퀴에 전달하여 자전거를 앞으로 나아가게 하는 역할을 합니다.
따라서 체인 기어의 작동은 간단하며 두 개의 스프로킷을 서로 맞물리는 대신 체인을 통해 하나의 스프로킷에서 다른 스프로킷으로 회전 운동을 전달하는 것과 관련됩니다.
피동 스프로킷이 회전하면 체인의 움직임이 발생하여 결과적으로 피동 스프로킷이 회전합니다. 따라서 일반적으로 서로 다른 각속도로 회전하더라도 두 기어는 동시에 같은 방향으로 회전합니다.
체인을 사용한 변속비
체인 스프로킷의 기어비는 입력축의 각속도에 대한 출력축의 각속도의 비율입니다. 따라서 체인 기어의 변속비는 출력 속도를 입력 속도로 나눈 값과 같습니다.
마찬가지로, 체인 구동 시스템의 변속비도 각 바퀴의 직경이나 톱니 수를 알고 계산할 수 있습니다. 변속비는 입력 직경과 출력 직경의 비율 또는 유사하게 입력 휠의 톱니 수와 출력 휠의 톱니 수의 비율과 동일하기 때문입니다.
즉, 체인 기어 변속비의 공식은 다음과 같습니다.
금:
-
전송률입니다.
-
입력 휠의 각속도입니다.
-
출력 휠의 각속도입니다.
-
입력 기어의 톱니 수입니다.
-
출력 기어의 잇수입니다.
-
입력 휠의 직경입니다.
-
출력 휠의 직경입니다.
마지막으로 원운동 전달 시 에너지 손실을 무시하면 변속비 역시 입력 모멘트(M 1 )를 출력 모멘트(M 2 )로 나눈 값과 동일합니다.
변속비 값에 따라 어떤 유형의 체인 스프로킷인지 추론할 수 있습니다.
- i>1 : 기어비가 1보다 크면 출력 각속도가 입력 각속도보다 크다는 의미입니다. 따라서 출력 기어의 잇수와 직경은 입력 기어의 잇수와 직경보다 작습니다.
- i<1 : 변속비가 1보다 작으면 출력 각속도가 입력 각속도보다 낮다는 의미입니다. 따라서 출력 기어의 잇수와 직경은 입력 기어의 잇수와 직경보다 큽니다.
- i=1 : 기어비가 1이면 출력 각속도가 입력 각속도와 동일함을 의미합니다. 따라서 두 바퀴의 톱니 수와 직경은 동일합니다.
체인기어의 장점과 단점
체인 기어의 장점:
- 체인 기어는 체인과 기어 사이에 미끄러짐이 없기 때문에 큰 동력을 전달하는 데 매우 유용합니다.
- 이를 통해 두 개의 개별 바퀴 사이에 회전 운동을 전달할 수 있습니다.
- 체인은 벨트만큼 단단하지 않아야 하며 이는 고장이 적다는 것을 의미합니다.
- 다른 유형의 기어와 비교하여 체인 기어는 기계적 성능이 더 높습니다.
체인 기어 의 단점:
- 체인 기어는 다른 유형의 기어보다 소음이 더 큽니다.
- 체인 기어는 회전 방향을 바꿀 수 없습니다.
- 체인 기어의 축은 평행해야 합니다.
- 제대로 작동하려면 좋은 윤활이 필요한 변속기 시스템입니다.
- 어떤 이유로든 피동 기어가 회전을 멈추면 구동 기어도 멈춰서 손상될 수 있습니다.
- 체인 기어는 다른 유형의 기어에 비해 값비싼 전달 메커니즘입니다.