글리슨나선형 베벨 기어글리슨 베벨 기어는 일반적으로 90도 각도로 교차하는 축 사이에서 동력을 전달하도록 설계된 특수 유형의 베벨 기어입니다. 글리슨 시스템의 특징은 독특한 톱니 형상과 제조 방식에 있으며, 이를 통해 부드러운 움직임, 높은 토크 용량, 그리고 조용한 작동을 제공합니다. 이러한 기어는 신뢰성과 정밀도가 중요한 자동차, 산업 및 항공우주 분야의 변속기에 널리 사용됩니다.
글리슨 시스템은 직선형과제롤 베벨 기어곡선형 나선형 톱니를 도입함으로써 소음과 진동을 크게 줄이고 회전 속도와 하중 지지력을 향상시켰습니다. 또한, 접촉 비율과 표면 강도를 높여 무거운 하중이나 동적 하중 조건에서도 효율적인 동력 전달을 보장합니다.
글리슨 스파이럴 베벨 기어는 각각 피니언과 맞물리는 기어로 구성되며, 정밀한 형상으로 제작됩니다. 제조 공정은 고도의 전문성을 요구합니다. 18CrNiMo7-6과 같은 합금강 블랭크를 단조 또는 정밀 주조하는 것으로 시작하여, 황삭, 호빙 또는 셰이핑을 통해 초기 기어 형상을 만듭니다. 5축 가공, 스키빙, 경삭과 같은 첨단 기술을 통해 높은 치수 정밀도와 최적화된 표면 조도를 확보합니다. 침탄(경도 58~60 HRC)과 같은 열처리 후, 래핑 또는 연삭 공정을 거쳐 피니언과 기어 사이의 완벽한 맞물림을 구현합니다.
글리슨 스파이럴 베벨 기어의 형상은 나선각, 압력각, 피치 콘 거리, 면폭 등 여러 핵심 매개변수에 의해 결정됩니다. 이러한 매개변수는 정확한 치면 접촉 패턴과 하중 분산을 보장하기 위해 정밀하게 계산됩니다. 최종 검사에서는 좌표 측정기(CMM) 및 치면 접촉 분석기(TCA)와 같은 도구를 사용하여 기어 세트가 요구되는 DIN 6 또는 ISO 1328-1 정밀도 등급을 충족하는지 확인합니다.
작동 중인 글리슨 나선형베벨 기어이 제품은 까다로운 조건에서도 높은 효율성과 안정적인 성능을 제공합니다. 곡선형 톱니는 지속적인 접촉을 유지하여 응력 집중과 마모를 줄여줍니다. 따라서 자동차 차동장치, 트럭 변속기, 중장비, 선박 추진 시스템 및 전동 공구에 이상적입니다. 또한 톱니 형상과 장착 간격을 맞춤 설정할 수 있어 엔지니어는 특정 토크, 속도 및 공간 제약 조건에 맞춰 설계를 최적화할 수 있습니다.
글리슨형 스파이럴 베벨 기어 - 주요 계산표
| 목 | 공식/표현식 | 변수/참고 |
|---|---|---|
| 입력 매개변수 | (z_1,\ z_2,\ m_n,\ \alpha_n,\ \Sigma,\ b,\ T) | 피니언/기어 톱니 수(z); 법선 모듈(m_n); 법선 압력각(α_n); 축각(σ); 면폭(b); 전달 토크(T). |
| 기준(평균) 직경 | (d_i = z_i , m_n) | i = 1 (피니언), 2 (기어). 정상 단면의 평균/기준 직경. |
| 피치(원뿔) 각도 | (\delta_1,\ \delta_2)이고 (\delta_1+\delta_2=\Sigma) 및 (\dfrac{\sin\delta_1}{d_1}=\dfrac{\sin\delta_2}{d_2})를 만족하는 경우 | 치아 비율 및 축 각도에 맞는 원뿔 각도를 구하십시오. |
| 원추 거리(피치 정점 거리) | (R = \dfrac{d_1}{2\sin\delta_1} = \dfrac{d_2}{2\sin\delta_2}) | 원뿔 꼭대기에서 피치 원까지의 거리를 모선(genetrix)을 따라 측정합니다. |
| 원형 피치(일반) | (p_n = \pi m_n) | 일반 단면에서의 선형 피치. |
| 횡방향 모듈(대략) | (m_t = \dfrac{m_n}{\cos\beta_n}) | (\beta_n) = 정상 나선 각도; 필요에 따라 정상 단면과 횡단면 사이를 변환합니다. |
| 나선각(평균/횡방향 비율) | (\tan\beta_t = \tan\beta_n\cos\delta_m) | (\delta_m) = 평균 원뿔 각도; 법선, 횡단 및 평균 나선 각도 간의 변환을 사용합니다. |
| 얼굴 너비 권장 사항 | (b = k_b, m_n) | (k_b)는 일반적으로 크기와 용도에 따라 8~20 사이에서 선택됩니다. 정확한 값은 설계 관행을 참조하십시오. |
| 추가 사항(평균) | (a \approx m_n) | 표준적인 전체 깊이 추가 치수 근사치입니다. 정확한 값을 얻으려면 정확한 치아 비율표를 사용하십시오. |
| 외부(팁) 직경 | (d_{o,i} = d_i + 2a) | i = 1,2 |
| 뿌리 직경 | (d_{f,i} = d_i – 2h_f) | (h_f) = 디덴덤(기어 시스템 비율에서 유래). |
| 원형 톱니 두께(대략) | (s \approx \dfrac{\pi m_n}{2}) | 경사면 형상 계산 시 정확도를 높이려면 톱니표에서 보정된 두께를 사용하십시오. |
| 피치 원에서의 접선력 | (F_t = \dfrac{2T}{d_p}) | (T) = 토크; (d_p) = 피치 직경 (일관된 단위를 사용하십시오). |
| 굽힘 응력(단순화) | (\sigma_b = \dfrac{F_t \cdot K_O \cdot K_V}{b \cdot m_n \cdot Y}) | (K_O) = 과부하 계수, (K_V) = 동적 계수, (Y) = 형상 계수(굽힘 형상). 설계에는 AGMA/ISO 굽힘 방정식을 모두 사용하십시오. |
| 접촉 응력 (헤르츠형, 단순화됨) | (\sigma_H = C_H \sqrt{\dfrac{F_t}{d_p , b} \cdot \dfrac{1}{\frac{1-\nu_1^2}{E_1}+\frac{1-\nu_2^2}{E_2}}}) | (C_H)는 기하학적 상수, (E_i,\nu_i)는 재료의 탄성 계수 및 푸아송 비입니다. 검증을 위해 전체 접촉 응력 방정식을 사용하십시오. |
| 접촉비(일반) | (\varepsilon = \dfrac{\text{작용 아크}}{\text{베이스 피치}}) | 베벨 기어의 경우 피치 콘 형상과 나선 각도를 이용하여 계산하며, 일반적으로 기어 설계 표 또는 소프트웨어를 통해 계산합니다. |
| 가상 치아 개수 | (z_v \approx \dfrac{d}{m_t}) | 접촉/언더컷 검사에 유용합니다. (m_t) = 횡방향 모듈. |
| 최소 톱니 수/언더컷 확인 | 나선각, 압력각 및 치아 비율을 기준으로 최소한의 치아 상태를 사용하십시오. | (z) 값이 최소값보다 낮으면 언더컷 또는 특수 공구가 필요합니다. |
| 기계/절단기 설정 (설계 단계) | 기어 시스템 형상으로부터 커터 헤드 각도, 크래들 회전 및 인덱싱을 결정합니다. | 이러한 설정은 기어 형상 및 절삭 공구 시스템에서 도출되므로 기계/공구 절차를 따르십시오. |
CNC 베벨 기어 절삭 및 연삭기와 같은 최신 생산 기술은 일관된 품질과 호환성을 보장합니다. 컴퓨터 지원 설계(CAD) 및 시뮬레이션을 통합함으로써 제조업체는 실제 생산 전에 역설계 및 가상 테스트를 수행할 수 있습니다. 이는 리드 타임과 비용을 최소화하는 동시에 정밀도와 신뢰성을 향상시킵니다.
요약하자면, 글리슨 스파이럴 베벨 기어는 첨단 형상, 소재 강도 및 제조 정밀도의 완벽한 조합을 나타냅니다. 부드럽고 효율적이며 내구성이 뛰어난 동력 전달 능력 덕분에 현대 구동 시스템에서 없어서는 안 될 필수 부품이 되었습니다. 자동차, 산업 또는 항공우주 분야를 막론하고, 이 기어는 탁월한 동작 성능과 기계적 성능을 지속적으로 입증하고 있습니다.
게시 시간: 2025년 10월 24일