기술자료-감속기
1. 감속기의 정의
GEAR를 이용하여 회전수를 바꾸는 변속기로서, 모터의 회전수를 감속시킴과 동시에 토크를 증폭시키는 역할을 하는 기구적인 장치입니다.
2. DKM 감속기의 특징
소형으로 전달 능력이 큽니다.
감속비가 매우 일정합니다.
내구성이 좋습니다.
감속비를 광범위하게 선택합니다.
3. DKM 감속기의 종류
⑴외형(설치각)의 크기에 따라
Frame Size □60mm Gearhead
Frame Size □70mm Gearhead
Frame Size □80mm Gearhead
Frame Size □90mm Gearhead
⑵축교차 방향에 따라
1) 평행축 감속기 (Parallel Gearhead)
평행축 감속기는 소형기어드모터에서 가장 일반적으로 많이 사용되고 있는 기구로서 당사에서는 평치차(Spur Gear) 및 Helical 치차를 사용하고 있습니다. 특히 Helical 치차는 저소음화와 고강도화에 착안하여 채택된 치차입니다. 소음에 가장 큰 영향을 주는 부분은 빠르게 회전하는 모터 축에 직접 맞물리는 부분으로, 당사는 그 부분에 정밀하게 가공된 Helical 치차를 적용하여 저소음화를 실현하였습니다.
2) 직교축 감속기 (Worm Gearhead)
직교축 감속기는 공간이 제한된 장소에 효과적으로 설치할 수 있는 장점을 가지고 있으며 커플링 및 동력전달 부자재를 줄일 수 있어 원가절감효과를 실현할 수 있습니다. 당사의 제품은 출력축의 모양 및 최대허용토크에 따라 중실축(120W 모터까지 부착)과 중공축(60W~200W 모터부착)의 두 가지 제품을 구비하고 있습니다.
4. 감속기의 전달효율
1) 평행축 감속기의 전달효율
2) 직교축 감속기의 전달효율
5. 감속기의 최대허용토크
감속기의 출력 토크는 감속비가 커지면 그에 비례해 커지는데 치차(齒車)의 재질이나 그 밖의 조건에 따라 감속기에 가해지는 부하 토크의 크기가 어느 감속비 이상이 되면 한계에 도달하게 됩니다. 이때의 토크를 최대허용토크라고 합니다. 다음의 그림은 DKM 감속기의 감속비에 따른 토크를 나타내는 그래프입니다.
6. 감속기의 수명과 Service Factor
감속기의 수명은 부하의 크기와 사용하는 방법에 따라 결정됩니다. 부하의 종류에 따라 다음의 표와 같이 Service Factor를 정하고 이 값에 따라 감속기의 수명이 달라지게 됩니다. Service Factor란 일반 교류 전동기의 계수(係數)로써 지정된 사용조건에서의 평균수명을 Service Factor로 나누면 감속기의 수명을 구할 수 있습니다. 예를 들어 일반적인 부하로 하루에 8시간 한방향 연속운전을 하는 경우 Service Factor는 1.0이 되므로 감속기를 최대허용토크와 규정된 온도(감속기 케이스 온도 50℃ 이하) 이내에서 사용한다면 평균수명이 그대로 그 감속기의 수명이 됩니다. 그러나 Ball Bearing Type의 감속기를 하루에 24시간 동안 운전하게 될 경우에는 Service Factor는 1.5가 되므로 수명은 평균수명의 1/1.5로 감소하게 됩니다. 따라서 Service Factor를 고려하여 모터와 감속기 선정 시 최대허용토크가 충분히 큰 모델을 선정하는 것을 권장합니다.
7. Overhung 하중과 Thrust 하중
1) 감속기 출력축에서의 전달 기구인 체인, 치차, 벨트 등을 사용하는 경우에는 다음의 그림과 같이 감속기 출력축에 대해 직각방향으로 Overhung 하중이 걸립니다. 감속기 축방향에 가해지는 하중은 Thrust 하중이라고 합니다.
2) Overhung 하중과 Thrust 하중은 감속기 베어링에 직접적인 부하로 작용하여 감속기의 수명에 영향을 줍니다. Overhung 하중은 아래와 같은 식으로 구할 수 있습니다.
3) 산출한 사용 Overhung 또는 Thrust 하중치가 아래의 허용치를 초과하게 되면 축의 내구성이 현저히 떨어져 파손되거나 출력축이 휠 수 있는 등 반복 하중에 의한 피로 파손을 가져오므로 주의하여 주십시오.
4) 사용 Overhung 하중치가 상기 허용치를 초과할 경우에는 아래의 그림과 같이 Overhung 하중에 견딜 수 있는 구조로 설치하여 주십시오.
5) 또한 출력축에 직접 부하를 연결하여 사용하는 경우에는 편단 하중을 고려하여 감속기에 가깝게 부하를 취부하여 주십시오.
6) 전달기구에 Helical Gear, Worm Gear 등을 사용하는 경우에는 Overhung 하중과 동시에 Thrust 하중의 허용치를 초과하지 않도록 주의하여 주십시오.
8. 감속기의 백래쉬 소음
1) 감속기의 구동소음값
감속기의 Backlash 소음은 구동 소음값으로 표시될 수 있습니다. 당사 제품 각 모델의 구동 소음값은 다음과 같습니다.
참고 i) 구동소음 값은 감속기 측면에서 1m의 거리를 두고 측정한 값입니다.
ii) dB은 decibel(데시벨)의 약자로 소리의 상대적인 크기를 나타내는 단위입니다.
Iii) 구동소음 Level의 기준 (참고치)
20dB --- 나뭇잎이 흔들리는 소리
30dB --- 심야의 교외
40dB --- 조용한 공원
50dB --- 조용한 사무소
2) 감속기의 소음에 관한 확인사항
(1) 무부하 시의 소음
감속기의 백래쉬 소음은 부하 상황에 따라 달라집니다. 예를 들면 무부하일 경우, 회전시에 치차가 튀어 연속적으로 치차가 충돌하며 회전하는 현상에 의해 진동이 생겨 소음이 발생합니다. 이 소음은 마찰부하가 걸리는 것에 의해서 억제될 수 있습니다.
(2) 부하와 고정시의 소음
취부면의 고정상태가 불량인 경우 힘의 편심에 의해 진동이 생겨 소음이 생길 수 있습니다. 부하 상태와 취부면에서의 고정방법 등을 확인하여 주십시오.
(3) 치차 손상음
감속기를 모터에 장착할 때 조립면을 잘 맞추어 치절 모양에 따라 감속기를 살며시 돌리면서 장착하여야 하나 이와 같이 장착하지 않았을 경우 또는 조립 시 과부하 등으로 인해 내부 치차에 손상이 발생한 경우에는 모터 회전시 이상음을 발생하게 됩니다. 감속기 조립 시에는 치차에 손상이 생기지 않도록 신중하게 취급하여 주십시오.
9. 모터와 감속기의 조립방법
모터와 감속기를 그림과 같이 모터와 감속기의 라벨이 같은 방향으로 조립되도록 조립면을 맞춰 감속기를 살며시 돌리면서 조립하십시오. 이 때 Motor Shaft에 무리한 힘을 가하거나 감속기 내부의 Gear에 Motor Shaft 가 부딪히게 되면 Gear의 손상에 의한 이상음이 발생되고 수명이 저하되므로 각별히 주의하여 주십시오.
감속기의 부속품인 취부용 볼트를 사용하여 모터에 감속기를 부착합니다. 이 때 모터와 감속기의 조립면에 틈이 생기지 않도록 주의하여 주십시오. 그림과 같이 볼트는 일정한 한 방향 순이 아니라 대각선 방향의 순서로 체결하시기 바랍니다.
