올바른 기어헤드 선택 방법

더 낮은 RPM에서 더 많은 토크 제공

올바른 기어헤드를 선택하는 방법:모션 컨트롤 애플리케이션에서 기어링을 적절하게 사용하면 더 낮은 rpm에서 작동하고 더 많은 토크를 제공할 수 있습니다. 기어헤드를 사용하기로 결정한 경우 사용 가능한 구성에는 인라인 또는 직각 기어헤드가 포함됩니다. 기어헤드가 통합된 모터를 원하는지 여부도 결정해야 합니다. 어셈블리에는 단일 하우징에 기어헤드와 모터가 모두 포함되어 있습니다.

기어헤드 유형

인라인 기어헤드

인라인 기어헤드는 직각 기어헤드보다 토크 출력이 높고 백래시가 낮기 때문에 모션 제어 애플리케이션에 일반적으로 사용됩니다. 비용도 적게 듭니다. 인라인 기어헤드에는 모터 샤프트와 정렬되고 중앙에 있는 출력 샤프트가 있습니다.

직각 기어헤드

직각 기어헤드는 좁은 공간에 서보 모터를 장착해야 할 때 일반적으로 사용됩니다. 직각 감속기의 출력축은 모터축과 90도 각도를 이룹니다. 따라서 대부분의 감속기 하우징과 모든 모터 하우징은 기계 측면과 평행하여 더 작은 기계 공간을 제공합니다. 웜 기어헤드와 같은 일부 기어헤드는 웜(나사)의 구동축이 웜기어 축에 대해 90도 각도를 이루기 때문에 고유한 직각 설계를 가지고 있습니다.
그림 1. 이와 같은 직각 감속기는 협소한 공간에 서보 모터를 장착해야 할 때 주로 사용됩니다.

별도의 모터와 기어헤드

기어링을 사용하는 대부분의 모션 제어 시스템은 별도의 모터와 기어헤드를 사용합니다. 이 접근 방식을 사용하면 제조업체가 다르더라도 애플리케이션에 가장 적합한 모터와 기어헤드를 선택할 수 있습니다. 일반적으로 거의 모든 서보 모터에 감속기를 장착할 수 있습니다. 표준 나사를 사용하여 결합 플랜지를 함께 장착하기만 하면 됩니다. 이 구성은 통합 기어 모터보다 유연하며 유지 관리가 더 쉽습니다. 기어헤드는 모터 자체보다 더 빨리 마모되기 때문에 기어헤드가 고장나면 모터가 아닌 기어헤드만 교체하면 됩니다.

통합 기어모터

즉, 통합 기어 모터는 특정 응용 분야에 가장 적합한 선택입니다. 이 접근 방식의 한 가지 장점은 조립품의 전체 길이가 별도의 기어헤드와 모터가 있는 조립품보다 1인치 이상 짧을 수 있다는 것입니다.
단일 속도 및 토크 곡선만 있으면 결정되기 때문에 시스템 설계도 더 간단합니다. 기어 모터가 모션 제어 시스템에 전원을 공급하는 데 필요한 성능을 제공하는지 여부. 이것은 설계 오류를 제거하는 데 도움이 됩니다.
조립도 더 간단합니다. 감속기와 모터가 일체형이기 때문에 감속기를 모터에 장착할 때 발생하는 조립 실수가 발생하지 않습니다.

식품 가공에 사용

통합 기어 모터는 식품 가공 산업과 같은 열악한 환경에서 잘 작동합니다. 기어 모터 하우징도 300 등급 스테인리스 스틸로 만들어지고 고온 고압의 물 침투에 대한 저항에 대한 IP 69K 표준을 충족해야 하므로 공장 직원은 손상을 걱정할 필요 없이 기계를 쉽게 세척할 수 있습니다. 또한 모터와 기어헤드 사이의 이음새를 제거한 설계로 음식이 끼일 곳이 없습니다.

플랜지 페이스 기어헤드

새로운 추세는 Flange-Face Gearhead를 사용하는 것입니다. 플랜지 면 기어헤드에는 출력 샤프트 대신 출력에 나사 구멍이 있는 회전 디스크가 있습니다. 구동되는 기계는 플랜지에 직접 장착됩니다. 이 배열은 유연한 커플 및 모든 관련 문제에 대한 필요성을 제거합니다. 기어헤드와 기어모터 모두 플랜지 면을 사용할 수 있습니다.
그림 2. 기어헤드를 서보 모터에 장착하려면 표준 나사를 사용하여 결합 플랜지를 함께 부착하기만 하면 됩니다. 여기서 입력 기어의 분할 칼라 메커니즘은 모터 샤프트에 고정합니다.

올바른 기어헤드를 선택하는 방법

모션 제어 시스템에 사용되는 다양한 유형의 감속기가 있습니다. 각각의 속성을 알면 다양한 응용 분야에 가장 적합한 선택을 하고 올바른 기어헤드를 선택하는 방법을 결정하는 데 도움이 됩니다.

• 박차 기어에는 기어 표면에 수직으로 움직이는 톱니가 있습니다. 소형이고 비용 효율적이며 높은 기어비가 가능합니다. 단점은 시끄럽고 마모되기 쉽다는 것입니다.
• 웜 기어 드라이브는 90도 각도로 동력을 전달해야 하는 곳과 높은 감속이 필요한 곳에서 사용됩니다. 웜 드라이브는 정확하고 조용하게 작동하며 유지 관리가 거의 필요하지 않습니다. 단점은 효율성이 상대적으로 낮고 되돌릴 수 없다는 점입니다.
• 행성 기어 드라이브는 기어 배열이 태양계와 다소 유사하기 때문에 그렇게 불립니다. 태양 기어라고 하는 중앙 기어는 주변에 위치한 유성 기어를 구동합니다. 유성 기어는 감속기의 출력축을 회전시킵니다. 장점으로는 소형 크기, 고효율, 낮은 백래시, 높은 토크 대 중량비 등이 있습니다. 단점은 복잡한 설계와 높은 베어링 하중을 포함합니다.
• 고조파 기어 드라이브에는 웨이브 제너레이터, 플렉시스파인 및 원형 스파인이 포함되어 있습니다. 장점으로는 가벼운 무게, 컴팩트한 디자인, 백래시 없음, 높은 기어비, 높은 토크 기능, 동축 입력 및 출력이 있습니다. 단점은 기어가 마모되기 쉽다는 것입니다.
• 사이클로이드 드라이브에는 사이클로이드 디스크를 구동하는 eccectric 베어링을 구동하는 입력 샤프트가 있습니다. 사이클로이드 감속기는 작은 크기를 유지하면서 높은 비율이 가능합니다. 단점은 사이클로이드 운동으로 인해 진동이 증가하여 사이클로이드 디스크의 톱니가 마모될 수 있다는 것입니다.

그림 3. 이와 같은 통합 기어 모터가 모션 제어 시스템에 전력을 공급하는 데 필요한 성능을 가지고 있는지 확인하려면 단일 속도 및 토크 곡선만 있으면 됩니다.

설계에 사용할 올바른 기어헤드 및 기어모터를 선택하는 방법에 대한 자세한 내용은 Paul Hoerning(전화:(920) 209 5303) 또는 Travis Strebe(전화:(920) 757 0500)