기어비란? - 기어비를 계산하는 방법

기어는 거의 모든 곳에 있습니다. 자동차 변속기와 앞 유리 와이퍼 모두에서 발견됩니다. 자전거, 계란 거품기와 같은 주방 기구, 심지어 시계까지 사용됩니다. 적어도 예전에는 그랬습니다. 기어는 기본적으로 엔진 구동축의 회전 속도를 높이거나 낮추기 위해 함께 연결된 일련의 기어입니다.

 

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기어 시스템이 회전 속도를 변경할 수 있는 양은 기어의 상대적인 크기의 함수이며 기어비라고 합니다. 기어비 공식은 매우 간단합니다. 기본적으로 구동륜 잇수를 세어 엔진에 연결된 구동륜 잇수로 나눕니다. 기어 시스템이 아이들러라고 하는 몇 개의 중간 바퀴로 구성되어 있더라도 이것은 간단한 계산입니다.

기어비란?

기어비는 회전 비율입니다. 이가 적은 기어는 이가 더 많은 기어와 맞물릴 때 더 많이 회전해야 합니다. 예를 들어 75톱니 기어를 1번 돌리려면 15톱니 기어가 5번 회전해야 합니다.

원주의 개념을 이해하면 기어비의 개념도 이해하기 쉽습니다. 원의 둘레는 원의 지름에 파이를 곱한 것과 같습니다(파이는 3.14159…).

따라서 직경이 1인치인 원이나 기어가 있는 경우 해당 원의 둘레는 3.14159인치입니다.

직경이 0.635″(1.27″/2)인 다른 원이 있다고 가정하고 굴립니다. 직경은 다이어그램에서 원의 절반이므로 동일한 4인치 선을 덮는 데 두 번 완전히 회전하는 것을 볼 수 있습니다.

 

이것은 한 기어가 다른 기어의 절반 크기인 두 기어의 기어비가 2:1인 이유를 설명합니다. 큰 기어가 1회전하는 것과 같은 거리를 이동하려면 작은 기어가 2회전해야 합니다.

다른 예를 살펴보겠습니다. 구동 휠에 20개의 톱니가 있고 구동 휠에 40개의 톱니가 있는 경우 40/20 기어비의 계산은 2/1 또는 2:1로 단순화됩니다. (구동 휠의 톱니 수는 항상 분수 또는 첫 번째 비율보다 큽니다).

이것은 구동 휠이 1회전할 때마다 구동 휠이 2회전한다는 것을 의미합니다. 유사하게, 1/2의 비율은 구동 휠이 구동 휠의 각 회전에 대해 두 회전을 회전함을 나타냅니다. 즉, 구동 휠이 모터 샤프트보다 빠르게 회전합니다.

일상 생활에서 볼 수 있는 대부분의 기어에는 톱니가 있습니다. 기어 이빨에는 세 가지 장점이 있습니다.

 

▷ 기어 사이의 미끄러짐을 방지합니다. 따라서 기어의 축은 항상 서로 정확히 정렬됩니다.
▷ 이를 통해 정확한 기어비를 결정할 수 있습니다. 두 기어의 잇수를 세어 나눕니다. 따라서 한 기어의 잇수가 60이고 다른 기어의 잇수가 20이면 두 기어를 연결했을 때의 기어비는 3:1입니다.
▷ 두 기어의 실제 직경과 원주의 약간의 결함이 문제가 되지 않도록 합니다. 기어비는 직경이 약간 떨어져 있어도 잇수로 제어됩니다.

 

기어의 공식

입력 기어의 둘레를 출력 기어의 둘레로 나누어 두 기어 사이의 기어비를 계산합니다. 원의 둘레를 계산하면 특정 기어의 둘레를 결정할 수 있습니다. 방정식으로 표현하면 다음과 같습니다.

기어비 = (π * 입력 기어 직경)/ (π * 출력 기어 직경)

이 방정식을 단순화하면 기어의 직경이나 반지름만 고려할 때 기어비를 얻을 수도 있습니다.

기어비 = (입력 기어 직경)/ (출력 기어 직경)

기어비 = (입력 기어 반경)/ (출력 기어 반경) 기어비 I=d2/d1. d1 및 d2는 2개의 결합 기어의 기준 직경을 나타냅니다(기어 1은 구동 기어이고 기어 2는 종동 기어임).

마찬가지로 입력 기어와 출력 기어의 잇수를 고려하여 기어비를 계산할 수 있습니다.

기어비 = 입력 기어 이수 / 출력 기어 이수

 

기어비를 계산하는 방법

기어비 계산은 여러 가지 방법으로 수행할 수 있습니다. 예를 들어

 

베벨 기어의 기어비 계산
베벨 기어를 언급할 때 구동 기어의 잇수를 피동 기어의 잇수로 나눈 것과 같다는 점을 고려해야 합니다(RT= Z1 / Z2).

 

기어 트레인의 기어비 계산
두 개의 기어가 있는 기어 트레인의 경우 다음 단계를 수행해야 합니다.

기어의 잇수를 세십시오. 먼저 구동기어의 잇수와 종동기어의 잇수를 세어야 합니다.
구동 기어 톱니 수를 구동 기어 톱니 수로 나눕니다. 결과 숫자는 큰 기어의 1회전을 완료하기 위해 작은 구동 기어가 회전해야 하는 횟수입니다.

기어비는 구동 기어의 잇수를 구동 기어의 잇수로 나눈 값과 같습니다.

2개 이상의 기어가 있는 기어 트레인의 경우 다음 단계를 수행해야 합니다.

▷ 구동되는 기어와 구동되는 기어를 식별하고 첫 번째 기어와 두 번째 기어의 잇수를 나눕니다. 중간 기어는 기어 트레인의 기어비에 거의 영향을 미치지 않습니다.
▷ 2단 기어 트레인의 기어비를 찾으려면 동일한 절차를 따르십시오.

 

기어와 체인의 기어비 계산

이 유형의 변속기는 두 개의 기어 체인과 연결된 링크로 구성되며 그 안에서 기어는 한 방향으로 회전합니다.

별도의 평행 샤프트 사이에서 모션을 전달하는 데 사용되고 기어비는 드라이버 기어 잇수를 드라이버 기어 잇수로 나눈 결과입니다.