기어의 소음과 진동 해결방법
지계를 제작 후 운전을 하다보면 기어에서 큰 소음이난다거나 진동이 생기는 경우가 종종있습니다. 기어에서 나는 이러한 소음과 진동은 고부하, 고속운전 시 큰 문제가 됩니다. 기어의 소음은 원인이 복합적이기 때문에 하나로 잡기가 매우 어렵습니다. 기어 및 기어장치에서 나는 소음을 줄이거나 제작에서 중요하게 생각해봐야할 사항들을 정리해 봅니다. 자료의 출처는 KHK기어 카탈로그를 참고했습니다.
- 정밀도 : 피치, 치형, 잇줄방향에서 오차를 최소화하면 소음이 줄어듭니다.
- 치면 거칠기 : 연삭이나 래핑을 통해 기어의 치면 거칠기를 개선하면 소음이 감소합니다.
- 윤활 : 적절하고 충분한 윤활로 기어의 유막을 유지하면 소음을 줄일 수 있습니다.
- 저속회전 및 저부하 : 저속회전과 저부하 상태에서 기어의 소음이 줄어듭니다.
- 타흔 방지 : 기어의 이끝과 치면에 타흔이 없도록 하는 것이 중요합니다.
- 적절한 백래시 : 백래시를 적절히 유지해야 하며, 너무 작으면 소음이 커질 수 있습니다.
- 웨브 두께: 웨브를 지나치게 얇게 하지 않아야 하며, 너무 얇으면 고주파 소음이 발생할 수 있습니다.
- 이접촉: 치폭 중앙부에 좋은 이접촉을 유지하면 소음이 줄어듭니다.
- 정면 물림률 : 동시에 물리는 이가 많을수록 소음이 감소합니다.
- 중첩 물림률 : 비틀림이 있는 기어는 동시에 맞물리는 이의 수가 많아 소음을 줄입니다.
- 간섭 방지 : 간섭이 없는 치형을 사용하면 소음이 줄어듭니다.
- 작은 이 : 같은 크기에서 작은 모듈과 큰 잇수의 기어가 소음이 낮습니다.
- 강성 : 기어, 축, 기어박스의 강성을 높이는 것이 소음 감소에 도움이 됩니다.
- 수지재료 : 경부하와 저속 회전에는 플라스틱 기어가 효과적이나, 팽창에 주의해야 합니다.
- 진동 감쇄 재료 : 주철제 기어는 강재보다 소음이 낮으며, 보스 부위에 주철제를 사용하면 효과적입니다.
