Study!/Gear

2020년 2월 10일 3일차 - 기어의 치형

기어의 치형은 2가지로, 사이크로이드 곡선과 인볼류트 곡선으로 이루어져있다.

사이크로이드 곡선은 인볼류트 기어에 비해 널리 사용되지는 않지만, 뒤의 각부의 명칭에서도 계속해서 등장하는 근본적 원리이다. 글만 읽으면 이해가 잘 안가기에 추가적인 정보를 추가한다.

[사이클로이드 곡선]

원둘레의 외측 또는 내측에 구름원을 놓고 구름원을 굴렸을 때 구름원의 한 점이 그리는 궤적을 사이클로이드 곡선(cycloid curve)라 하며, 이 때 구름원이 구르고 있는 원을 피치원이라 한다.

이 피치원을 경계로 외측에 그려진 곡선을 에피사이클로이드 곡선(epicycloids curve)라 하고,

내측에 그려진 곡선을 하이포사이클로이드 곡선(hypicycloid curve)라 한다.

- 특징 -

① 접촉면에 미끄럼이 적어 마멸과 소음이 적다.

② 효율이 높다.

③ 피치점이 완전히 일치하지 않으면 물림이 불량해 진다.

④ 치형가공이 어렵고, 호환성이 적다.

전체저인 사이클로이드 곡선, 에피사이클로이드 곡선, 하이포사이클로이드 곡선의 모습

[인볼류트 곡선]

원에 실을 감아 실의 한 끝을 잡아 당기며 풀어갈 때 실의 궤적을 인볼류트 곡선(involute curve)라 하며,

이 원을 기초원이라 한다. 사이클로이드 치형은 원호 치형에 속하며, 원주면에 원을 굴릴 때, 구르는 원 상의 어느 점의 이동 경로를 사이클로이드(CYCLOID) 곡선이라 부르며, 원에서 외측을 구르는 사이클로이드 곡선과 내측을 구르는 사이 클로이드 곡선을 연결하여 사용한다.

- 특징 -

① 치형의 제작 가공이 용이하다.

② 호환성이 우수하다.

③ 물림에서 축간 거리가 다소 변하여도 속도비에 영향이 없다.