기어의 종류 알아보기
기어는 서로 맞물려 쌍으로 돌아가는 마찰 접촉면에 이(뾰족한 이빨)을 만들어 돌아가면서 연속적으로 힘, 동력을 전달하도록 설계된 기계의 부품을 말합니다. 쉽게 동력전달장치라고 생각하시면 됩니다. 기어는 2개의 축 사이가 짧을 때 큰 동력을 일정한 속도비율로 정확하게 전달할 수 있기 기계, 산업에서 널리 사용되는 부품입니다. 기어는 두 축의 상대 위치, 사용재료, 기어의 모양과 크기, 이빨이 닿는 방법, 가공법등으로 다양하게 분류 가능한 것이 특징입니다.
평행축기어 / 두 축이 평행하는 기어
평행축이러란 서로 맞물리는 기어의 중심축이 나란히 평행하는 상태로 작동하는 기어를 말합니다.
기어의 이가 원통의 외부에 있으면 외기어, 내부에 있으면 내기어라고 부릅니다.
○ 스퍼 기어는 평기어라고도 부르는데 이빨 끝이 직선이고 축과 평행한 원통기어를 말합니다. 흔히 톱니바퀴라고 하면 머릿속에 떠오르는 그 기어입니다. 구조도 간단해서 제작과 조립이 쉽고 가격도 저렴한 것이 특징입니다. 시계를 열어보면 보이는 기어가 바로 스퍼기어 입니다.
○ 헬리컬 기어는 이빨 끝이 나선형으로 된 원통기어를 말합니다. 톱니바퀴 자체가 두껍고 통니가 사선으로 되어 있기 때문에 순차적으로 기어가 맞물리고 회전에 의해 점진적으로 맞닿아 돌아가기 때문에 부드럽고 조용합니다. 닿는 면적이 넓기 때문에 힘 또한 강하지만 가격이 비싼편입니다.
○ 더블헬리컬 기어 (double helical gear )는 헤링본(herigbone) 기어로도 부르며 이빨 끝이 양쪽으로 나선형으로 된 기어를 조합한 기어를 말한다. 일반 헬리컬기어에서 발생하는 추력을 없앨 목적으로 비틀림 방향이 다른 두개의 헬리컬 기어를 합쳐서 만드는 기어입니다.
○ 랙 기어, 래크 기어는 원통기어의 잇수가 무한히 많아져 원통의 직경이 거의 무한대가 되어 직선으로 기어가 늘어선 형태를 랙이라고 부릅니다. 스퍼렉과 헬러컬렉으로 나뉩니다.
교차축 기어 / 두축이 서로 교차되는 기어
○ 베벨기어는 2개의 축이 수직으로 만나는 것을 베벨기어라고 합니다. 베벨기어는 스트레이트 베벨기어, 스파이럴 베벨기어, 제롤베벨기어, 헬리컬 베벨기어, 앵귤러 베벨기어 등이 있습니다.
◇ 스트레이트 베벨기어는 서로 맞물릴 때 이의 위쪽에서 시작하여 이 뿌리 방향으로 물림이 진행됩니다. 베베기어중 가장 가공이 쉽고 간단하며 제작비가 적게 듭니다.
◇ 스파이럴 베벨기어는 이 끝이 나선형으로 된 원추형의 기어를 말합니다. 한번에 접촉하는 물림길이가 크기 때문에 스트레이트 베벨기어와 비교하면 휠씬 부드럽게 작동합니다. 고속으로 작동할 때 소음이 적습니다.
◇ 제롤 베벨기어는 스파이럴 베벨기어 가운데 이 줄기의 비틀림 각도가 제로! 0도인 기어를 말합니다. 회전방향이 변해도 추력방향이 바뀌지 않기 때문에 원활한 회전이 필요한 곳에서 사용됩니다.
○ 사교 베벨기어 (앵귤러 베벨기어)는 2개의 축이 직각이 아닌 상태로 작동하는 기어를 말합니다.
○ 크라운 기어는 기어의 피치면이 평면을 이루는 기어를 합니다.
○ 페이스 기어 / 베벨로이드 기어 등이 있습니다.
엇갈림축 기어 / 두축이 서로 엇갈린 기어
기어의 맞물리는 중심축이 교차하지도 않고 평행하지도 않은 채로 작동하는 기어를 말합니다.
○ 나사 기어는 헬리컬 기어의 두 중심축이 평행하지도 않고 교차하지도 않은 상태로 운동을 전달하는 기어를 말합니다. 나사기어의 장점을 중심축의 각이나 거리에 민감하지 않기 때문에 설치가 쉽습니다. 또한 가격이 저렴합니다. 다만 두개의 기어가 허용치 이상의 하중을 받게 되면 쉽게 마모됩니다.
○ 하이포이드 기어는 스파이럴 기어와 닮은 기어로 축을 어긋나게 한 기어입니다.
○원통 웜기어의 피니언(맞물리는 기어의 작은쪽)은 일반 나사 모양과 비슷합니다. 윔휠이라고 부르는 웜기어의 기어는 피니언과 같은 모양을 가진 절삭 공구로 가공해야하며 월휨의 이는 약간 구부러진 곡선형태, 이 끝이 이의 중감보다 두꺼워야 합니다. 큰 감속비를 얻을 수 있으나 기어의 효율이 낮다는 것이 단점입니다. 웜기어는 승강기나 주차빌딩 같은 곳에서 사용됩니다.
○ 헬리컬 크라운 기어 / 더블 엔벨로핑 웜기어 / 스피로이드 기어 / 플라노이드 기어 등이 있습니다.
