스퍼기어 요목표 및 도시법

안녕하세요. 메카럽입니다.

이번 포스팅에서는 스퍼기어의 요목표 작성 및 도시법에 대해 알아보도록 하겠습니다.

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스퍼기어란?

평행을 이루는 2개의 축을 연결하는 아주 흔한 기어 장치이며, 회전의 속도와 힘을 바꿉니다. 특히 자동차의 변속기에 사용됩니다. 축과 나란히 톱니가 절삭되어 있는 기어로 가장 대표적인 기어로, 평기어, 평치차라고도 합니다. 기어는 동력전달에 사용되는 기계요소입니다. 치수가 다른 기어를 조합시켜 축의 회전운동을 감속·가속시키는 것이 일반적인 사용방법이며 기어 중에서도 회전축에 대하여 평행으로 톱니를 절삭한 스퍼기어는 가장 대표적인 형식입니다. 스퍼기어는 재질, 톱니 수, 치수 등이 다른 갖가지 형식의 것들이 대량으로 생산되어 시판 중이므로 통상, 제품 카탈로그를 보고 사용할 기어를 골라 살 수 있습니다. 

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스퍼기어 요목표

단위 : mm

스퍼 기어
기어 치형		전     위	다듬질 방법		호브 절삭
기준 래크	치   형	보 통 이	정 밀 도		KS B 1405 5급
	모   듈	6	비 고	상대기어 전위량 상대기어 잇수 중심거리 백래시	0 50 207 0.2~0.89
	압력각	20˚
잇 수		18
기준 피치원 지름		108
전 위 량		+3.16		재료 열처리 경도
전체 이높이		13.34
이두께	벌림 이두께	47.96-0.08        -0.38 (벌림잇수=3)

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스퍼기어 도시법

Check 01. 잇봉우리원(이끝원)은 굵은 실선으로 표시합니다.

Check 02. 피치원은 가는 1점 쇄선으로 표시합니다.

Check 03. 이뿌리원(이골원) 지름은 가는 실선으로 작도합니다. 다만, 축에 직각인 방향에서 본 그림을 단면으로 도시할 때는 이골의 선은 굵은 실선으로 표시합니다.

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기타 사항

① 기어치형란에는 표준 기어의 경우 "표준", 전위기어의 경우 "전위"라고 기입합니다.

② 기준래크는 인벌류트 기어를 절삭공구로 가공할 때 사용하는 래크이며, 모듈을 기준으로 치형의 치수가 규정되어 있습니다. 압력각은 기어 이의 경사각을 의미하며 스퍼기어는 20˚로 규정되어 있습니다.

③ 전체 이높이는 이뿌리 높이와 이 끝 높이의 합으로 결정됩니다.

④ 기어의 다듬질 방법으로는 호브 절삭, 연삭 다듬질, 피니언 커터 절삭, 래핑 다듬질 등이 있으며, 일반적으로 호브 절삭이 가장 많이 사용됩니다.

⑤ 스퍼기어의 일반적인 가공정밀도는 KS B 1405 5급으로 적용합니다. KS B 1405에서는 스퍼기어와 헬리컬기어의 정밀도를 0등급에서 8등급까지 규정하고 있습니다.

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용어 정리

◈ 전위기어

기어를 제작할 때 가공에 사용하는 공구의 위치를 표준의 위치에서 반지름 방향으로 어긋나게 제작한 기어로서 기어의 기준 피치원이 그것과 맞물리는 기준 랙의 기준 피치 선으로부터 떨어져 있는 기어입니다. 전위기어는 이뿌리의 폭을 크게 할 수 있어 강도가 높아지고, 중심거리나 맞물림을 조정할 수 있는 등의 이점이 있습니다. 반대로 전위기어에 대하여 전위하지 않은 기어를 표준기어라고 한다.

 

◈ 인벌류트 기어

기어의 치형(齒形)에 인벌류트(곡선)를 사용한 것으로 사이클로이드 치형의 기어에 비하면 공작이 용이하다는 등의 우수한 점이 많으므로, 보통 사용되고 있는 기어의 대부분이 인벌류트기어입니다. 원(圓)에 감긴 실을 당기면서 되감을 때 실 위의 점 A가 그리는 곡선이 인벌류트이며, 이 곡선의 일부를 기어의 치형으로 합니다.

 

◈ 모듈

기어의 이[齒]의 크기를 정하는 수치로서 피치원(圓)의 지름을 이의 수로 나눈 값을 말합니다. 공업규격에서는 모듈의 값이 정해져 있으며, 일반적으로 모듈의 값이 커지면 이의 크기도 커지게 됩니다.

 

◈ 압력각

기어 잇면의 한 점에서 그 반경선과 치형으로의 접선과 이루어지는 각. 보통은 피치점 압력각을 말합니다. 피치점 압력각은 피치점을 통하는 작용선과 피치점에 있어 피치원의 접선과 이루는 각을 압력각이라 하고 표준 인벌류트 치형의 압력각은 20°입니다.

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이번 포스팅에서는 스퍼기어에 대해 알아보았습니다. 다음 포스팅에서는 헬리컬 기어에 대해 알아보도록 하겠습니다.

하루하루 행복하세요.