China OEM 546: 1 Gear Ratio Low Speed 10mm Small Planetary Gearbox calculate gear ratio planetary gearbox

스퍼 기어와 나선형 행성 기어박스에 대한 간략한 개요

이 글에서는 스퍼 기어와 헬리컬 유성 기어박스에 대해 간략하게 설명합니다. 이러한 기어박스의 장점에 대해 자세히 알아보려면 계속 읽어보세요. 다음은 유성 기어의 몇 가지 일반적인 용도입니다. 유성 기어박스는 많은 차량에 사용되며, 효율성이 뛰어나 소형 엔진에 널리 사용됩니다. 세 가지 예를 살펴보겠습니다. 각 예에는 장단점이 있습니다. 하나씩 살펴보겠습니다.

헬리컬 유성 기어박스

가격 측면에서 CZPT는 입문용 고신뢰성 헬리컬 유성 기어박스입니다. 공간, 무게, 토크 감소가 중요한 분야에 적합합니다. 반면, X-Treme 시리즈는 높은 가속도, 높은 축방향 하중 및 레이디얼 하중, 그리고 고속 성능이 요구되는 분야에 적합합니다. 이 글에서는 각 유형의 유성 기어박스의 장점에 대해 살펴보겠습니다.
유성 기어박스의 견인 기반 설계는 계단형 유성 기어의 변형입니다. 이 변형은 계단형 유성 기어의 구성 요소들의 압축에 의존합니다. 결과적으로, 이 설계는 제한적인 조립 조건과 타이밍 마크를 피할 수 있습니다. 기존 기어박스와 비교하여, 복합 유성 기어는 더 높은 변속비를 가지며, 동일하거나 더 작은 부피로 변속합니다. 예를 들어, 2:1 변속비의 복합 유성 기어를 50톤 링 기어에 사용하면 결과는 100톤 링 기어와 같지만, 유성 디스크의 직경은 절반이 됩니다.
헬리컬 유성 기어박스는 입력, 출력, 그리고 정지 위치의 세 가지 구성 요소를 사용합니다. 기본 모델은 고효율이며 입력 동력의 97%를 전달합니다. 유성 기어박스는 세 가지 주요 유형이 있으며, 각각 다른 성능 특성에 중점을 둡니다. CZPT 기본 라인은 유성 기어박스에 대한 연구를 시작하기에 좋은 곳입니다. 이 기어박스는 효율성과 다재다능함 외에도 다양한 모듈식 기능을 갖추고 있습니다.
헬리컬 유성 기어박스는 여러 가지 장점을 가지고 있습니다. 다재다능하고 가벼우며 유지 보수가 용이합니다. 선 기어와 유성 기어를 결합한 구조로 되어 있으며, 톱니는 서로 맞물리도록 배열되어 있습니다. 고정형 기어에도 사용할 수 있습니다. 선 기어는 캐리어를 고정하고 각 기어의 톱니 수에 따라 -24/16 및 -3/2의 비율로 회전합니다.
헬리컬 유성 기어박스는 소음을 줄일 수 있습니다. 또한, 형태가 작아 시스템 크기도 줄어듭니다. 헬리컬 기어는 일반적으로 더 조용하고 부드럽게 작동합니다. 반면, 제로 헬릭스 앵글 기어는 크기가 작고 토크 밀도가 높습니다. 이는 장점이지만, 후자는 시스템 수명을 늘리고 비용도 절감합니다. 따라서 헬리컬 유성 기어박스는 많은 장점이 있지만, 공간이 제한적일 때 후자를 권장합니다.
헬리컬 기어박스는 축 방향 하중 성분이 없다는 제약이 있는 스퍼 기어보다 효율적입니다. 반면, 헬리컬 기어는 기어 맞물림 시 상당한 축방향 힘을 발생시킵니다. 또한, 이 접촉 지점에서 더 큰 슬라이딩을 발생시켜 마찰력을 증가시킵니다. 따라서 헬리컬 유성 기어박스는 서보 애플리케이션에서 선호되는 선택입니다. 소음을 줄이고 효율을 향상시키는 기어박스를 찾고 있다면 헬리컬 유성 기어박스가 정답입니다.
두 유형의 유성 기어의 주요 차이점은 두 개의 외륜 설계에서 찾을 수 있습니다. 외륜은 선 기어라고도 합니다. 두 기어는 각자의 축을 따라 맞물립니다. 외륜은 유성 기어의 지지대 역할을 합니다. 지지대의 무게는 링에서 고정된 부분의 무게에 비례합니다. 지지대는 두 기어 사이의 간격을 조절합니다.
헬리컬 기어는 각진 톱니를 가지고 있어 고하중 응용 분야에 적합합니다. 또한 내구성이 뛰어나고 높은 하중을 전달할 수 있습니다. 일반적인 헬리컬 기어박스는 두 쌍의 톱니를 가지고 있어 원활한 변속을 보장합니다. 또한, 접촉비가 증가하여 맞물림 강성의 변동이 적어 부하 용량이 증가합니다. 가격 측면에서 헬리컬 유성 기어는 가장 저렴한 기어박스 유형입니다.
외측 링 기어는 내측 링 기어와 주변 유성 기어 부품을 구동합니다. 휠 구동 유성 기어박스는 최대 332,000Nm의 토크를 낼 수 있습니다. 또 다른 일반적인 유성 기어박스 유형은 휠 구동입니다. 허브와 유사하지만, 외측 링 기어가 휠과 선 기어를 구동합니다. 휠과 선 기어는 크기를 극대화하기 위해 하우징 위에 결합되는 경우가 많습니다. 1단 헬리컬 기어는 자전거에 사용할 수 있으며, 2단 유성 기어 시스템은 최대 113,000Nm의 토크를 처리할 수 있습니다.
헬리컬 유성 기어트레인의 설계는 복잡하며, 여러 제약 조건을 충족해야 합니다. 이러한 제약 조건은 유성 기어트레인의 기하학적 관계와 관련이 있습니다. 헬리컬 기어트레인의 가능한 설계 공간에 대한 본 연구에서는 기하학적 레이아웃을 사용합니다. 링 기어, 선 기어, 그리고 링 기어는 유성 기어 변속기의 회전비에 영향을 미치지 않습니다. 그럼에도 불구하고 헬리컬 기어트레인은 다양한 응용 분야에 적합한 선택입니다.

스퍼 기어 행성 기어박스

변속 시스템에서 유성 기어와 스퍼 기어를 조합한 것을 유성 기어 또는 스퍼 기어박스라고 합니다. 유성 기어와 스퍼 기어는 모두 고유한 특성을 가지고 있으며 다양한 종류의 차량에 사용됩니다. 작동 방식은 유사하지만 구조가 다릅니다. 두 기어 유형의 중요한 차이점은 다음과 같습니다. 가장 중요한 차이점은 다음과 같습니다.
헬리컬 기어: 스퍼 기어와 달리 헬리컬 기어는 기어 맞물림 시 상당한 축방향 힘을 발생시킵니다. 또한 이 접촉점에서 더 큰 미끄럼 접촉을 특징으로 합니다. 기어박스의 헬릭스 각도는 일반적으로 15도에서 30도 사이입니다. 헬릭스 각도가 클수록 더 많은 축방향 힘이 전달됩니다. 헬리컬 기어박스의 축방향 힘은 스퍼 기어보다 크기 때문에 헬리컬 기어가 더 효율적입니다.
보시다시피, 유성 기어헤드는 다양한 변형과 ​​용도가 있습니다. 하지만 유성 기어 시스템의 톱니 수를 선택할 때는 주의해야 합니다. 예를 들어, 스퍼 기어 구동비가 5:1인 경우, 출력 캐리어가 1회전할 때마다 선 기어가 5회전해야 합니다. 이를 위해서는 톱니 수가 24개, 즉 1회전당 5mm인 선 기어를 선택해야 합니다. 다양한 기계 유형과 호환되려면 유성 기어헤드의 미터법 단위를 알아야 합니다.
유성 기어박스의 또 다른 중요한 특징은 모든 스퍼 기어가 구동축 축을 중심으로 회전할 필요가 없다는 것입니다. 대신, 스퍼 기어의 내치는 고정되어 있고 구동축은 출력축과 같은 방향에 있습니다. 내치가 고정된 유성 기어박스를 선택할 경우, 충분한 윤활이 되는지 확인해야 합니다.
스퍼 기어와 유성 기어박스의 또 다른 중요한 차이점은 피치입니다. 유성 기어박스는 피치 직경이 큰 반면, 스퍼 기어는 피치 직경이 작습니다. 스퍼 기어는 더 높은 토크를 감당할 수 있지만 효율이 떨어집니다. 또한, 토크 용량이 높은 것이 큰 단점입니다. 효율은 스퍼 기어와 비슷하지만 소음이 훨씬 적습니다.
유성 기어 모터와 스퍼 기어 모터의 또 다른 차이점은 비용입니다. 유성 기어 모터는 일반적으로 스퍼 기어 모터보다 비쌉니다. 하지만 스퍼 기어는 기어 자체가 더 작고 단순하기 때문에 생산 비용이 더 저렴합니다. 반면 유성 기어 모터는 더 효율적이고 강력하며, 저토크 응용 분야에도 적합합니다. 하지만 각 기어는 고정된 하중을 지탱하기 때문에 토크가 제한됩니다. 또한 스퍼 기어 모터는 내부 마찰이 적기 때문에 저토크 응용 분야에 적합한 경우가 많습니다.
스퍼 기어와 유성 기어의 또 다른 차이점은 회전 방향입니다. 단일 스퍼 기어는 동축 기어박스가 아니므로 동축이 아닙니다. 반면, 유성 기어박스는 동축 기어로, 입력축 또한 동축입니다. 또한, 유성 기어박스는 동일한 회전 방향을 가진 두 세트의 기어 휠로 구성됩니다. 이를 통해 동심도를 얻을 수 있습니다.
스퍼 기어와 유성 기어의 또 다른 차이점은 유성 기어의 잇수가 정수라는 것입니다. 이는 각 기어가 선 기어나 링 기어와 맞물려야 하기 때문에 중요합니다. 또한, 각 유성 기어에도 그에 상응하는 개수의 잇수가 있어야 합니다. 각 유성 기어가 선 기어와 맞물리려면 이가 서로 일정한 거리를 유지해야 합니다. 유성 기어 사이의 간격 또한 중요합니다.
크기 외에도 유성 기어 시스템은 유성 기어링(epicyclic gearing)이라고도 합니다. 유성 기어 시스템은 중앙에 입력 기어 역할을 하는 선 기어(sun gear)를 가지고 있습니다. 이 기어는 최소 세 개의 종동 기어로 구성됩니다. 이 기어들은 내부에서 서로 맞물려 내부 평 기어(spur gear) 구조를 형성합니다. 이러한 기어 세트는 내구성이 뛰어나고 기어비를 변경할 수 있습니다. 필요에 따라 유성 기어 트레인을 다른 기어비로 변환하여 효율을 높일 수 있습니다.
스퍼 기어와 유성 기어박스의 또 다른 중요한 차이점은 톱니의 종류입니다. 스퍼 기어는 축과 평행한 톱니를 가지고 있는 반면, 유성 기어는 각진 톱니를 가지고 있습니다. 이러한 유형의 기어는 구동 대상을 움직이는 데 토크가 필요한 저속 어플리케이션에 가장 적합합니다. 스퍼 기어는 또한 소음을 발생시키고 반복적인 충돌로 인해 기어 톱니가 손상될 수 있습니다. 또한 스퍼 기어는 미끄러져 토크가 구동 대상에 도달하지 못할 수도 있습니다.

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