기어는 광범위한 기계에서 필수적인 구성 요소로, 회전하는 샤프트 사이에서 동력과 운동을 전달하는 역할을 합니다. 외부 기어는 다른 기어와 맞물리는 외부 표면에 이가 있는 가장 일반적인 유형이지만, 내부 기어는 내부 표면에 이가 절단되어 있어 뚜렷한 이점을 제공합니다.
이 포괄적인 가이드는 여러 차원에서 내부 기어와 외부 기어의 주요 차이점을 살펴봅니다. 다루는 주제에는 이빨 위치와 프로필, 회전 방향, 일반적인 응용 분야, 공간 요구 사항, 제조 공정, 비용 고려 사항, 토크 및 성능 특성이 포함됩니다.
외부기어란 무엇인가
외부 기어, 즉 스퍼 기어는 톱니가 기어 본체의 바깥쪽 원주에 위치한 원통형 기어의 한 유형입니다. 외부 기어의 톱니는 반경 방향으로 바깥쪽으로 돌출되어 기어 쌍의 다른 외부 기어의 톱니와 맞물립니다. 두 개의 외부 기어가 맞물리면 반대 방향으로 회전합니다.
외부 기어는 기계적 동력 전달 시스템에서 가장 일반적으로 사용되는 기어 유형입니다. 이들은 평행한 샤프트 사이에서 회전 운동과 동력을 효율적으로 전달합니다. 현대 외부 기어에 사용되는 인벌류트 이빨 프로파일은 부드럽고 일정한 속도의 운동 전달과 기어 이빨에 가해지는 응력 감소를 가능하게 합니다.
내부기어란 무엇인가
An 내부 기어, 또한 ~라고도 함 환형 기어 링 기어는 원통이나 디스크의 안쪽 표면에 톱니가 절삭된 기어입니다. 내접 기어의 톱니는 기어 본체의 중심을 향해 반경 방향으로 안쪽을 향합니다. 내접 기어는 외접 기어와 맞물리며, 맞물릴 때 두 기어는 같은 방향으로 회전합니다.
내부 기어는 특정 응용 분야에서 고유한 장점을 제공합니다. 외부 기어를 내부 기어 내부에 중첩할 수 있으므로 외부 기어 배열에 비해 더 컴팩트한 설계가 가능합니다. 이러한 구성은 다음과 같은 경우에 자주 사용됩니다. 유성 기어 시스템. 내부 기어의 하중 지지 용량은 맞물리는 톱니 사이의 접촉 면적이 더 넓기 때문에 일반적으로 비슷한 크기의 외부 기어보다 높습니다.
내부 기어와 외부 기어의 차이점
치아 위치(바깥쪽 vs. 안쪽)
외부 기어와 내부 기어의 주요 차이점은 이빨의 위치에 있습니다. 외부 기어는 기어 본체의 바깥쪽 주변에 이빨이 있는 반면, 내부 기어는 안쪽 표면에 이빨이 있습니다.
치아 프로필(볼록형 vs. 오목형)
외접 기어는 볼록한 치형을 가지는데, 이는 치면이 바깥쪽으로 휘어져 있음을 의미합니다. 반대로, 내접 기어는 오목한 치형을 가지는데, 이는 치면이 안쪽으로 휘어져 있음을 의미합니다. 외접 기어의 볼록한 치형은 기어 메시 내부 기어의 오목한 이빨을 통해 두 기어 사이에 효율적인 동력 전달이 가능합니다.
회전 방향 (반대 vs. 동일)
외기어가 다른 외기어와 맞물릴 때는 서로 반대 방향으로 회전합니다. 그러나 외기어가 내기어와 맞물릴 때는 두 기어가 같은 방향으로 회전합니다.
전형적인 신청
외부 기어는 자동차 변속기를 포함한 다양한 기계 및 기계 시스템에 널리 사용됩니다. 산업용 기어 박스및 전동 공구. 속도 감소, 토크 증폭 또는 평행 축 간 회전 방향 변경이 필요한 용도에 적합합니다.
내접 기어는 공간이 제한적이고 컴팩트한 설계가 필요한 곳에 사용됩니다. 내접 기어는 일반적으로 자동차의 자동 변속기와 같이 중앙 선 기어 주위에 여러 개의 기어가 배열된 유성 기어 시스템에 사용됩니다. 또한 호이스트 장치, 항공기 엔진, 선박 추진 시스템에도 사용됩니다.
공간 요구 사항
내부 기어의 주요 장점 중 하나는 공간 절약 잠재력입니다. 외부 기어가 내부 기어와 맞물릴 때 외부 기어 직경의 일부를 내부 기어 내부에 중첩할 수 있습니다. 이러한 배열은 동일한 크기와 이빨 수의 두 개의 외부 기어를 사용하는 것에 비해 더 컴팩트한 기어 시스템을 만들어냅니다.
제조 및 비용
외부 기어는 일반적으로 내부 기어에 비해 제조하기가 더 쉽고 저렴합니다. 호빙이나 셰이핑과 같이 외부 기어의 외부 표면에서 이를 절단하는 가공 공정은 잘 확립되어 널리 이용 가능합니다.
반면 내부 기어는 내부 표면의 이빨을 자르기 위해 특수 도구와 가공 기술이 필요합니다. 내부 기어의 제조 공정은 더 복잡하고 종종 브로칭이나 와이어 방전 가공(EDM)이 포함됩니다. 결과적으로 내부 기어는 외부 기어보다 생산 비용이 더 많이 드는 경향이 있습니다.
토크 및 성능
내부 기어는 비슷한 크기의 외부 기어에 비해 맞물리는 이빨 사이의 접촉 면적이 더 큽니다. 이렇게 접촉 면적이 증가하면 내부 기어가 더 높은 토크를 전달하고 더 큰 하중을 처리할 수 있습니다. 내부 기어의 하중 지지 용량은 일반적으로 동등한 외부 기어보다 20~50% 더 높습니다.
그러나 내부 기어의 이빨과 그에 맞는 외부 기어 사이의 슬라이딩 속도는 두 외부 기어 사이의 슬라이딩 속도보다 높습니다. 슬라이딩 속도가 증가하면 마찰과 마모가 더 커질 수 있으며, 특히 회전 속도가 높을 때 그렇습니다. 따라서 내부 기어는 일반적으로 중간에서 낮은 속도와 높은 토크 요구 사항이 있는 응용 분야에 더 적합합니다.
