오른손과 왼손 헬리컬 기어의 차이에 대해 혼란스러우신가요? 잘못된 기어 유형을 사용하면 과도한 축 추력, 효율성 감소, 조기 고장이 발생할 수 있습니다.
이 글에서는 오른손 및 왼손 나선형 기어의 차이점을 명확히 하고, 축 추력의 방향이 기어의 방향에 어떻게 영향을 받는지 설명합니다.
오른손 헬리컬 기어란 무엇인가
오른손 헬리컬 기어(도면에서는 때때로 오른손 기어(오른손 헬리컬 기어)로 줄여서 표기하기도 함)는 원통형 기어의 일종으로, 기어 축을 중심으로 톱니가 오른손 방향(시계 방향)으로 각도를 이루며 비틀어져 있습니다(톱니 측면에 오른손 나선 구조). 톱니의 각도와 비틀림 덕분에 스퍼 기어에 비해 더 부드럽고 조용한 작동이 가능합니다. 오른손 헬리컬 기어는 고속, 고출력 전달이 요구되는 용도나 소음 감소가 중요한 용도에 주로 사용됩니다.
오른손 헬리컬 기어의 톱니는 기어 축에 대해 각도를 이루며 가공됩니다. 이 각도를 나선 각도일반적으로 15도에서 45도 사이입니다. 나선 각도가 클수록 맞물리는 톱니 사이의 겹침이 커져 기어 작동이 더 원활해지고 하중 지지력이 향상됩니다.
오른쪽 나선형 기어는 종종 평행한 샤프트 구성에서 사용됩니다. 두 개의 오른쪽 나선형 기어가 맞물리면 반대 방향으로 축 추력 하중이 발생합니다.
왼손 헬리컬 기어란 무엇인가
좌측 헬리컬 기어는 우측 헬리컬 기어와 유사하지만, 톱니가 기어 축을 중심으로 좌측 또는 반시계 방향으로 각도를 이루며 꼬여 있다는 점이 다릅니다(톱니 측면에 좌측 나선이 형성됨). 우측 헬리컬 기어와 마찬가지로 좌측 헬리컬 기어는 스퍼 기어에 비해 더 부드럽고 조용한 작동을 제공합니다.
왼쪽 나선형 기어의 나선 각도는 일반적으로 15도에서 45도 사이이며, 각도가 클수록 맞물리는 이빨 사이의 중첩이 커지고 작동이 더 부드럽습니다. 그러나 이빨 각도의 방향은 오른쪽 나선형 기어의 방향과 반대입니다.
좌측 나선형 기어는 종종 기어에서 발생하는 축 방향 추력 하중을 균형 잡아야 하는 응용 분야에서 우측 나선형 기어와 함께 사용됩니다. 한 축에 우측 나선형 기어를 사용하고 다른 축에 좌측 나선형 기어를 사용하면 축 방향 추력 하중이 서로 상쇄되어 추력 베어링이 필요 없게 됩니다.
오른손 및 왼손 헬리컬 기어의 차이점
오른손잡이 헬리컬 기어와 왼손잡이 헬리컬 기어의 주요 차이점은 회전 방향에 있습니다. 축 추력 기어가 맞물릴 때 발생하는 추력입니다. 이 추력의 크기는 Fa = Ft · tan(β) 공식으로 헬릭스 각도에 의해 결정됩니다. 여기서 Ft는 피치 원에서의 접선력이고 β는 헬릭스 각도입니다. β = 15°일 때 축 방향 추력은 Ft의 약 27%이고, 30°일 때는 58%까지 증가하며, 45°일 때는 Ft와 같습니다. 따라서 컨베이어를 구동하는 30° 헬리컬 기어 쌍에는 접선 구동력의 약 58%에 해당하는 정격 용량의 스러스트 베어링이 필요합니다. 이 값은 시운전 중에 발견하는 것이 아니라 설계 단계에서 미리 고려해야 합니다.
오른쪽 핸드 헬리컬 기어에서 축 추력은 기어에서 멀어지고 샤프트 축을 따라갑니다. 즉, 맞물리는 오른쪽 핸드 헬리컬 기어 한 쌍에서 축력은 서로 멀어지고 기어를 밀어냅니다.
반대로, 좌핸드 헬리컬 기어에서는 축방향 추력이 기어를 향하고 축축을 따라 작용합니다. 좌핸드 헬리컬 기어가 우핸드 헬리컬 기어와 맞물릴 때는 축방향 힘이 서로를 향하여 작용하여 시스템의 순 축방향 추력이 상쇄됩니다.
