기어트레인

이 기사에서는 기어트레인이 무엇인지, 그리고 어떤 용도로 사용되는지 설명합니다. 따라서 기어트레인의 의미, 기어트레인의 예, 기어트레인의 변속비가 계산되는 방법, 마지막으로 기어트레인의 종류에 대해 알아봅니다.

기어트레인이란 무엇입니까?

기어 트레인은 일련의 기어로 구성된 원형 변속기 메커니즘입니다. 즉, 기어트레인은 서로 연결된 여러 개의 톱니바퀴로 구성된 시스템입니다.

기어열을 사용하면 단순 기어보다 훨씬 더 높은 변속비를 얻을 수 있습니다. 따라서 기어열은 축의 각속도를 크게 높이거나 낮추는 데 사용됩니다. 반면, 톱니바퀴는 일반적으로 단순한 톱니바퀴보다 더 많은 공간을 차지합니다.

다른 유형의 전달 메커니즘과 달리 톱니바퀴에는 벨트나 체인과 같은 링크 메커니즘이 필요하지 않고 단순히 톱니가 서로 맞물리는 여러 개의 기어 휠로 구성됩니다.

엔지니어링에서 기어트레인은 다양한 용도로 사용됩니다. 예를 들어, 자동차의 기어박스와 차동 장치는 일련의 기어입니다. 또한 많은 가전제품에는 회전 속도를 높이거나 낮추는 기어열이 내장되어 있습니다.

기어트레인의 예

톱니바퀴의 정의를 살펴본 후 개념을 완전히 이해할 수 있도록 이러한 유형의 기어의 예를 아래에 설명합니다.

다음 이미지에서 기어열의 예를 볼 수 있습니다. 보다 정확하게는 입력 기어, 이중 기어, 유휴 기어 및 출력 기어의 5개 기어로 구성된 열차입니다. 출구.

메커니즘은 왼쪽 휠인 입력 휠에서 시작됩니다. 입력 기어에 회전 운동이 적용되면 바퀴가 서로 맞물려 있기 때문에 후속 기어도 회전합니다.

이 경우 회전 속도는 두 단계로 증가합니다. 첫째, 입력 휠의 톱니가 기어보다 많으므로 각속도가 증가합니다. 이 기어는 샤프트에 다른 기어가 결합된 이중 기어이며, 해당 기어도 출력 기어보다 더 많은 톱니를 가지므로 각속도가 두 번째로 증가합니다.

그러나 출력 휠과 이중 휠 사이에는 출력 휠의 회전 방향을 바꾸는 역할을 하는 아이들러 기어가 있습니다. 즉, 이 기어의 기능은 단순히 마지막 휠의 회전 방향을 변경하는 것입니다. 따라서 각속도가 증가하는지 감소하는지 확인하기 위해 이중 기어의 톱니는 실제로 출력 기어의 톱니와 직접 비교됩니다.

기어열의 변속비

기어열의 변속비는 입력 각속도에 대한 출력 각속도의 비율입니다. 따라서 기어열의 변속비는 출력 각속도와 입력 각속도의 몫입니다.

기어열의 변속비는 구동륜의 잇수를 구동륜의 잇수로 나누어 계산할 수도 있습니다. 따라서 기어트레인의 기어비 공식은 다음과 같습니다.

아이들러 기어는 구동 휠이자 구동 휠이기 때문에 공식의 분자와 분모 모두에 배치되어야 한다는 점을 명심하세요.

마찬가지로, 기어열의 전체 기어비는 기어 쌍 사이의 기어비를 곱한 것과 같습니다.

예를 들어, 다음 기어열의 기어비는 아래와 같이 계산됩니다.

이 경우 기어열의 변속비가 1보다 작다는 것은 감속기구로 작용한다는 의미, 즉 출력각속도가 진입각속도보다 작다는 것을 의미한다.

기어트레인의 종류

기어트레인은 다음과 같은 유형으로 분류될 수 있습니다.

• 고정 액슬 기어 트레인 – 휠 액슬이 고정되어 있습니다. 두 가지 하위 유형을 구분할 수 있습니다.
  • 단순 기어열 : 서로 맞물리는 바퀴로만 구성됩니다. 즉, 각 축이 단일 기어에 장착됩니다.
  • 복합 기어 트레인 – 기어 트레인에는 이중 바퀴가 하나 이상 있습니다. 즉, 축 중 하나에 두 개의 기어가 장착됩니다.
• 유성(또는 주전원) 기어 트레인 – 일부 기어의 축은 고정되어 있지 않지만 이동할 수 있습니다. 하나의 바퀴(위성)가 다른 바퀴를 중심으로 회전합니다.