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아랫글과 관련하여 의문점이나 해결해야 하는 문제가 있다면 댓글이나 e58000골뱅이tro점kr로 메일을 주시면 필자도 해결점을 적극 찾아보겠습니다. - 글쓴이 오만팔천


아래 자료는 스크랩 및 상업적인 사용을 금합니다.

웜 기어는 원리가 헬리컬 기어와 같습니다. 단지, 잇수가 1,2개이며 비틀림각이 매우 크고 치형이 기어를 한 바퀴 돌아서 다음 치형을 형성합니다. 헬리컬 기어는 좌측 비틀림 기어와 우측 비틀림 기어가 서로 물리지만 웜 기어는 우측 비틀림 기어를 주로 사용합니다.

위 그림은 위쪽의 헬리컬 기어를 아래에 펼친 그림입니다. AE직선은 치형이 형성 되어 있는 선이며 기어 잇수인 19개가 그려져 있습니다. P점은 치형 직선과 CF직선이 만나는 점입니다. 치 직각 값을 축 직각 값으로 변환 할려면 아래 식을 이용합니다.


ms: 축 직각 모듈, mn: 치 직각 모듈, αs: 축 직각 압력각, αn: 치 직각 압력각, β: 비틀림 각도, Ds: 축 직각 디덴덤 비률, Dn: 치 직각 디덴덤 비률, As: 축 직각 어덴덤 비률, An: 치 직각 어덴덤 비률


위 그림의 왼쪽은 웜기어의 축 직각 단면이고 우측은 위의 헬리컬 수식으로 잇수가 1개인 치형을 작도한 그림입니다.(우측 치형을 작도한 값 m: 20, α: 74.64, D: 0.125, A: 0.1, Z: 1)

치형이 다시 돌아와서 다음 치형을 만들기 때문에 위 수식의 축직각 모듈 값을 사용하지 않고 웜기어의 피치원 지름을 사용합니다.(위는 웜기어의 피치원 지름과 축직각 모듈 값이 같습니다.)


위 그림은 좌측의 웜기어를 우측에 펼친 그림입니다. P점은 치형 선인 AD직선과 치형에 수직인 BF직선과 만나는 점입니다.

A에서 시작한 치형은 D로 가서 다음 치형인 C로 이어집니다. 만약 A에서 시작하여 E로 이어지면 2줄 웜기어가 됩니다. 웜기어 축과 수직인 AB직선과 치형에 수직인 BF직선이 이루는 각은 헬리컬 기어의 비틀림각과 같습니다. 헬리컬 기어는 축 직각 단면을 도면에 나타내지만 웜 기어는 축 평행인 단면을 도면에 표기합니다.(축 평행인 단면은 랙 기어의 치형과 같습니다.)


위의 식으로 비틀림 각과 축 평행 모듈 값을 구할 수 있습니다. 헬리컬 기어 작도를 위해 구한 축 직각 식의 cos값을 sin값으로 하면 축 평행 값을 구할 수 있습니다.


mp: 축 평행 모듈, mn: 치 직각 모듈, αp: 축 평행 압력각, αn: 치 직각 압력각, β: 비틀림 각도, Dw: 웜기어 피치원 지름, Zw: 웜 기어 줄 수, Dp: 축 평행 디덴덤 비률, Dn: 치 직각 디덴덤 비률, Ap: 축 평행 어덴덤 비률, An: 치 직각 어덴덤 비률

위 수식으로 웜 기어의 단면도인 랙 치형을 그릴 수 있습니다.


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  1. 이재인 2013.02.20 17:52 댓글주소 | 수정/삭제 | 댓글

    좋은자료 공유 감사합니다.

  2. 옹고발 2013.07.06 12:01 댓글주소 | 수정/삭제 | 댓글


    의문사항이 질문을 작성하는 과정에 깨우쳤습니다.
    감사 합니다.
    개인저으로 17년 만에 숙제가 풀렸습니다.

  3. 2015.04.23 19:59 댓글주소 | 수정/삭제 | 댓글

    비밀댓글입니다

    • BlogIcon 오만팔천 2015.04.24 07:55 신고 댓글주소 | 수정/삭제

      기어를 공차 0.01mm내로 정확하게 가공하여 맞춰보면 꽉끼어 회전하지 못합니다. 그래서 백래쉬를 주어 가공을 해야 쉽게 회전이 됩니다. 그럼 백래쉬를 얼마나 줘야 하는지는 기어의 두께, 재질, 윤활유...변수가 많습니다. 이는 끼워맞춤 공차표를 참고해 보시기 바랍니다. 제가 직접 플라스틱에 기어(모듈2,두께6T)를 가공하여 맞춰보면 0.1mm~0.2mm의 백래쉬를 줘야 잘 회전이 되더군요.

      설계자가 도면에 모든것을 감안하여 백래쉬를 기록했을 것이기 때문에 도면값을 따르면 됩니다. Worm shaft 와 worm wheel에 각각 백래쉬가 도면에 기록됩니다. 만약 전체 백래쉬를 말한다면 "물림백래쉬"라고 이름 하여야 할 것입니다.

      저도 기어 설계나 실물에 관여하지 않고 이론적인 부분만 생각하여 작성한 블로그이므로 실무나 전문 설계에 오류가 있을 수 있습니다. 참고하시기 바랍니다.

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