톱니바퀴

이 기사에서는 로켓이 무엇이고 어떤 용도로 사용되는지 설명합니다. 또한 기어 휠의 부품이 무엇인지, 기어 휠의 다양한 유형이 무엇인지 배우게 됩니다.

박공이란 무엇입니까?

스프로킷은 전체 둘레가 톱니로 덮여 있는 휠입니다. 따라서 기어의 톱니는 다른 기어와 맞물려 회전 속도와 동력을 전달합니다.

따라서 톱니바퀴는 회전 운동과 기계적 동력을 전달하는 역할을 합니다. 기어가 회전하면 기어와 맞물린 기어가 회전하게 되어 각속도와 토크가 전달됩니다.

톱니바퀴

서로 연결된 두 개의 톱니바퀴가 기어를 형성합니다. 마찬가지로 기어의 크기가 다른 경우 큰 것을 링 기어 라고 하고 작은 것을 피니언 이라고 합니다.

엔지니어링에서 톱니바퀴 기어는 샤프트의 회전 속도를 높이거나 줄일 수 있으므로 다양한 용도로 사용됩니다. 예를 들어, 기어는 자동차의 기어 변속, 다양한 유형의 기계 메커니즘 및 시계 메커니즘에 사용됩니다.

기어 휠의 부품

이제 기어의 정의를 알았으니, 개념을 더 잘 이해하기 위해 기어의 부품이 무엇인지 살펴보겠습니다.

  • 톱니(Tooth) : 추력을 전달하여 한 기어 휠에서 다른 기어 휠로 회전 운동과 동력을 전달하는 기어 휠의 일부입니다.
  • 톱니수 : 피니언이 가지고 있는 톱니의 총 개수입니다. 일반적으로 기호 Z로 표시되며, 이 매개변수는 변속비를 계산하는 데 사용됩니다.
  • 피치원(Pitch Circle) : 서로 맞물리는 두 기어의 피치원이 접하도록 기어의 톱니가 맞물리는 가상의 원입니다.
  • 피치 직경 : 피치 원주의 직경입니다.
  • : 기어의 중심에 위치한 원통형 요소로, 기어의 회전 운동을 안내하는 역할을 합니다.
  • 압력각 : 두 기어 사이의 접촉력 방향과 기어의 각속도 방향 사이의 각도입니다.
  • 피치(Pitch) : 한 치아의 한 지점과 인접한 치아의 동일한 지점 사이의 거리입니다. 기어 휠의 이러한 특성은 매우 중요합니다. 왜냐하면 두 개의 기어 휠이 맞물리려면 동일한 피치를 가져야 하기 때문입니다.
  • 모듈 : 피치 직경과 피니언의 잇수 사이의 비율입니다. 따라서 기어의 계수를 계산하는 공식은 다음과 같습니다.

m=\cfrac{D_p}{Z}

톱니바퀴의 일부

스프로킷 유형

스프로킷은 다음과 같은 유형으로 분류될 수 있습니다.

  • 직선 톱니 기어 : 기어의 톱니가 직선이고 축이 평행합니다. 이 유형의 기어는 중저 각속도와 높은 동력을 전달하는 데 사용됩니다.
  • 나선형 톱니 스프로킷 – 바퀴의 톱니는 해당 축에 대해 비스듬히 배열됩니다. 이러한 유형의 기어를 사용하면 높은 회전 속도를 전달할 수 있으며 매우 조용합니다.
  • 양치기어(Double Teethed Gear) : 서로 반대 방향으로 2개의 톱니가 모여서 톱니가 위쪽에서 각을 이루는 기어. 이러한 유형의 기어의 장점은 나선형 톱니에 나타나는 축방향 힘을 제거한다는 것입니다. Y자 톱니 스프로킷이라고도 합니다.
  • 원추형 톱니바퀴 : 이 유형의 톱니바퀴는 교차하는 두 축 사이에서 회전 운동을 전달할 수 있으며 일반적으로 두 축은 수직입니다. 이는 중간 및 낮은 각속도를 전송하는 데 사용됩니다.

직선 톱니 스프로킷

직선 톱니 스프로킷

이중 톱니 스프로킷

이중 톱니 스프로킷

나선형 톱니 기어

나선형 치아 기어 휠

베벨 기어

베벨 기어

더블 수탉

더블 피니언은 동일한 축에 두 개의 피니언이 장착된 기어입니다. 즉, 이중 기어는 크기가 다르지만 동일한 축에서 회전하는 두 개의 기어로 구성됩니다.

더블 수탉

따라서 두 기어의 회전축이 동일하므로 두 기어의 회전 방향과 각속도가 동일하다는 의미입니다.

따라서 이중 기어링을 사용하면 각속도는 동일하지만 다른 기어와 맞물릴 수 있는 기어를 가질 수 있습니다. 따라서, 회전 속도는 기어 중 하나에 전달되고, 이어서 더블 휠의 다른 기어는 동일한 회전 속도를 다른 후방 기어에 전달합니다.

또한, 다른 기어를 가지고 있지만 잇수가 다른 경우 각각 더 적거나 더 많은 잇수를 가진 기어를 결합하여 회전 속도를 높이거나 줄이는 것이 가능합니다. 따라서 이중 피니언은 더 큰 기어비를 허용합니다.

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