랙 및 피니언 기어에 대해 알아야 할 모든 것

랙 및 피니언 기본 사항

항상 그런 것은 아니지만 대부분의 랙 및 피니언 시스템은 20도 인벌류트 평 기어로 식별되는 표준 기어 톱니 형태를 기반으로 합니다. 인벌류트 기어의 경우에만 각 톱니가 맞물리는 동안 압력 각도가 동일하게 유지됩니다. 인벌류트 톱니 프로파일 뒤에 있는 천재성은 중심 거리 설정이 이상적이지 않더라도 이론적으로 일정한 속도 비율을 제공할 수 있다는 것입니다. 일정한 속도비의 필요성은 때로 기어 전달의 기본 법칙이라고 합니다.

랙의 20°선은 직선이기 때문에 식별이 쉽습니다. 랙은 이러한 직선을 가공하기 쉽기 때문에 원형 기어를 만드는 데 유용한 도구입니다. 랙이 경화되고 날카롭게 된 후 둥근 블랭크에서 곡선 치아 표면을 절단하는 데 사용할 수 있습니다. 이 프로세스를 기어 생성이라고 하며 기어를 제조하는 여러 프로세스 중 하나입니다. 이것이 인벌류트 치아의 두 번째 장점입니다. 평 기어 랙과 피니언, 헬리컬 기어가 일반적입니다.

헬리컬 기어는 블랭크의 표면과 일정 각도로 절단되어 점차적으로 맞물리는 톱니를 생성하므로 평기어보다 조용하고 접촉 길이가 길고 더 높은 하중을 견딜 수 있습니다. 헬리컬 기어의 한 가지 단점은 평행 샤프트의 기어에 반대 포인터가 있어 랙 및 피니언에 추력 구성 요소가 생성된다는 것입니다. 추력은 기계적 구조의 측면 하중을 증가시킵니다.

랙 및 피니언 기하학 및 디자인

평 기어 랙, 피니언 및 헬리컬 기어는 매우 일반적입니다. 헬리컬 기어는 블랭크의 표면과 일정한 각도로 절단되어 점차적으로 맞물리는 톱니를 형성하므로 평기어보다 조용하고 접촉 길이가 길고 더 높은 하중을 견딜 수 있습니다. 헬리컬 기어의 한 가지 단점은 평행 샤프트의 기어에 반대 포인터가 있어 랙과 피니언에 추력 구성 요소를 생성한다는 것입니다.

추력은 기계 구조의 측면 하중을 증가시킵니다. 최고의 나선 각도를 가진 나선형 랙은 톱니 접촉 비율이 더 높아서 더 높은 속도에서 더 조용하게 작동할 수 있고 더 높은 하중 전달 능력을 갖기 때문에 선호됩니다. 피니언 프로파일 오프셋 또는 톱니 끝 수정으로 언더컷을 방지할 수 있습니다. 또한 더 높은 부하 용량을 달성하기 위해 굽힘 응력의 균형을 맞출 수 있습니다. 헬리컬 기어는 부드럽고 조용하게 맞물립니다. 예를 들어 엄격한 공차가 있는 부품을 가공할 때 표면 조도를 개선하는 데 도움이 됩니다.

랙 및 피니언 대 선형 모터

선형 모터와 비교할 때 랙 및 피니언 시스템은 유사한 성능을 제공할 수 있지만 훨씬 저렴한 비용으로 제공됩니다. 그것들은 더 작아서 더 작고 단순한 기계 설계를 가능하게 합니다. 자력이 부족하면 지지 구조가 높은 수직력을 흡수해야 할 필요성이 크게 줄어들므로 표준 레일을 사용할 수 있습니다.

선형 모터의 전체 효율은 90%까지 높지만 때로는 효율이 훨씬 낮습니다. 이러한 고유한 낮은 효율로 인해 선형 모터는 일반적으로 수냉식을 필요로 합니다. 반대로 랙과 피니언은 덮개가 필요하지 않습니다. 안내 시스템은 금속 입자에 노출될 수 있으며 안전 제한 사항이 적습니다. 더 나은 랙 및 피니언 시스템에는 종종 값비싼 선형 스케일과 외부 브레이크가 필요하지 않습니다.

표준 엔진 피드백 장비와 브레이크는 충분합니다. 경우에 따라 선형 모터는 장치의 완전한 재설계가 필요합니다. 부분적으로는 1차와 2차 사이의 인력에 의해 생성되는 엄청난 수직력이 중대한 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 기본 제공되는 랙 및 피니언 시스템은 블라인드 조립을 용이하게 하여 비용을 더욱 절감하고 조립 시간을 스트로크 길이 미터당 약 10분으로 단축할 수 있는 더 쉬운 옵션입니다.

랙 및 피니언의 장점

기존의 볼트 방식 설계와 비교할 때 랙 및 피니언 전송 시스템에는 많은 장점이 있습니다. 랙은 8개의 알루미늄 압출 생산 라인의 T-슬롯에 완전히 위치하도록 설계되어 볼트 구동 메커니즘을 사용하지 않고도 컴팩트한 선형 슬라이드를 구성할 수 있습니다. 프레임의 어떤 부분도 윤곽이 있는 표면 위로 돌출되지 않습니다. 홈은 교체 랙에서 자주 발생하는 불필요한 스네이킹 없이 랙이 가이드 메커니즘과 평행하게 정렬되도록 합니다. 원하는 수의 개별 랙 세그먼트를 사용하여 다양한 길이의 랙을 구성할 수 있습니다.

더 긴 길이에 비해 80mm 부품을 사용하면 더 높은 정확도를 얻을 수 있습니다. 이 경우 피치 오차가 클 수 있고, 응용에 맞게 더 긴 프레임을 절단해야 하므로 낭비를 줄일 수 있다. 조립이 이보다 쉬울 수 없습니다. 끝 부분은 단일 위치 지정 핀으로 제자리에 고정되며 특허 받은 스프링 클립은 추가 처리 없이 연속 부품을 고정할 수 있습니다.

두 번째 끝 부분은 고정 나사로 고정됩니다. 일치하는 18 톱니 피니언은 이중 볼 베어링을 통해 하우징에 설치되고 하우징은 이동식 캐리지 플레이트의 아래쪽에 깔끔하게 고정됩니다. 커플링 모듈은 피니언 기어박스에 연결되고, 피니언 기어의 키축은 내부에 포함된 커플링 그룹과 맞물린다. 하우징을 제자리에 단단히 고정하기 전에 하우징이 간격을 없애도록 조정되었습니다.

구동모터를 장착하기 위해 필요에 따라 하우징을 가공하였습니다. 유지 보수에는 윤활유를 피니언 기어에 전달하기 위한 한 쌍의 펠트 디스크가 포함된 피니언 기어박스에 경유 몇 방울만 있으면 됩니다. 드라이브 시스템은 최대 구동력 1,000N, 최대 모터 토크 23Nm, 최대 3m/s의 속도를 가진 애플리케이션을 위해 설계되었습니다.

IMTS-Exhibition.com의 랙 앤 피니언

당사 사이트에서 다양한 산업 분야에 적합한 많은 랙 및 피니언 공급업체를 찾을 수 있습니다. 제품 섹션으로 이동하거나 검색 기능을 확인하여 제품 데이터베이스에서 모든 관련 회사를 찾으십시오. CNC 기계 관련 질문 및 해당 응용 프로그램에 대해 자세히 알아보려면 다른 블로그 항목을 확인하십시오.

더 자세한 제조 관련 콘텐츠에 관심이 있는 경우 MTS 산업 채널을 확인하십시오. 이번 전시회에서는 제조사의 공장을 직접 방문하면서 신제품과 트렌드를 소개합니다!

이 기사나 다른 제안에 대한 피드백이 있으면 메시지를 보내주세요!