감속기 사용 이유 - gamsoggi sayong iyu

감속기란?

감속기는 말 그대로 속도를 낮추는 기계장치입니다. 기어(Gear)를 이용해 속도를 변화시키는 기구로써 주 동력인 모터의 회전수를 필요한 회전수로로 감속해 높은 토크를 얻기 위해서 사용되는 부품입니다. 자동차에 있는 변속기가 바로 감속기인데요, 엔진(모터)로부터 발생하는 속도를 제어해주는 역할을 하는 것입니다.

모터는 전기에너지를 회전에너지로 전화시키는 역할을 하는 장치입니다. 일상에서 사용하는 기계제품에서부터 산업에까지 용도가 아주 넓습니다. 모터를 뜯어보면 전선이 감겨있는 코일을 볼 수 있습니다. 주로 구리선을 사용하는데 코일을 통해 전해지는 전기에너지가 자기장으로 인해 회전에너지로 바뀌고 이는 수만번 회전을 합니다.

이때, 감속기가 수없이 많이 회전하는 모터의 속도를 제어해주는 역할을 하게 되는 것입니다. 감속기 없이 작동시킬 경우에는 기계가 고장나고 수명이 짧아지고 부품에 걸리는 부하로 인해 마모도가 증가하게 됩니다.

감속기의 원리 및 사용목적

▶ 기어가 장착된 자전거를 생각해보면 간단합니다. 기어는 무겁게 이동시키거나 가볍게 이동시키면 회전하는 페달의 수가 바뀌는 것을 알 수 있습니다. 이렇게 기어를 변형키시는 것을 변속이라고 합니다. 변속기어 자전거라고 불렀죠. 여기서 이 변속이 원활하게 이뤄지도록 해주는 역할을 하는 장치가 감속기 입니다.

▶ 작용하는 위치에서 요구되는 힘의 크기 때문에 입력장치에서 들어오게되는 힘을 증폭시키기 위해 감속장치를 사용합니다. 하지만 속도는 줄어들게 됩니다. 큰 힘을 내면서 천천히 돌아가는 모터는 몸체를 키우고 관성, 극수를 증가시키면 됩니다. 하지만 이 경우 덩치가 커지고 무겁고 발열이 심하고 비용이 증가하게 되는 것이 문제입니다. 하지만 작은 힘에 고속의 원동기를 사용해 적작한 크기의 감속기를 중간에 달아주게 되면 작용힘과 속도를 얻으면서도 최적의 구성으로 돌릴 수 있는 효과를 얻을 수 있습니다.

기어의 종류 알아보기(베벨기어, 웜기어,헬리컬기어,평기어 등)

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 생각..

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안녕하세요.

오늘은 모터와 늘 함께 사용되는 감속기에 대해서 알아보겠습니다. 물론 안 쓰이는 경우도 있지만 규격화된 모터에 현장 상황에 맞는 회전을 구사하기 위해서 감속기는 필수적인 요소입니다. 모터의 용량과 감속기의 스펙을 정확히 알아야 알맞은 토크를 낼 수 있고 수명 또한 길어지게 됩니다.

글의 목록

• 감속기란?
• 감속기의 원리
• 감속기의 종류

감속기란?

감속기란 일반적으로동력원인모터에 결합하며 출력회전수를감소시켜높은회전 출력토크를 얻을 수 있도록 하는 모터 부속 부품입니다. 모터의 경우 규격품으로 항상 나오며 출력 회전수를 현상에 맞게 다양하게 조절할 수 없기 때문에 감속기로 조절을 해야 합니다.

쉽게 말해 작용하는 위치에 큰 힘이 필요하게 되면 입력 장치(모터)에서 들어오는 힘을 증폭시키는 작업(회전 출력 토크 증가)을 감속기가 해주게 됩니다. 대신에 속도는 줄어들게 됩니다.

감속기는 감속 비율을 고려하여 선정해야 할 뿐 아니라 출력토크, 백래시, 회전 정밀도,모터의 취부 방법 등을 고려하여 선정해야 됩니다.

​감속기의 원리

감속기의 원리는 구동축과 피동 축의 원주 속도는 항상 같은 것을 이용합니다.​ 구동축과 피동 축은 일반적으로 기어, 벨트, 체인에 걸려 돌아가게 됩니다.

구동축이 10을 돌면 피동 축도 10을 돌아야 정상이지만 구동축보다 피동 축의 직경이 크게 되면 피동 축은 10보다 적게 돌아야 원주 속도가 같게 됩니다. 이런 역할을 감속기가 해주게 됩니다.

10만큼 계속 도는 모터가 있다고 한다면 산업에서는 5만큼 도는 대신 2배의 큰 힘을 만들고 싶다 하면 감속 비율이 1/2인 감속기를 선택하시어 적용하면 됩니다.

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감속기의 종류

• 유성 기어 감속기
• 웜 기어 감속기
• 사이크로 감속기
• 하모닉 감속기
• 무단 변속기
• 하이브리드 감속기​

1. 유성기어감속기는 Sun Gear, Planetary Gear, Internal Gear로 구성이 되어 있습니다. 단위 체적당 동력 전달 비율이 매우 큰 제품 중 하나입니다. 일반적으로 같은 크기의 기어 감속기 대비 큰 동력을 전달할 수 있습니다.

또한, 구동축과 피동 축을 동심으로 할 수 있으며 다양한 감속 비 및 높은 동력 전달 효율을 갖고 있기에 일반산업용 감속기부터 공작기계, 자동차, 항공기 등 다양한 곳에 사용되고 있는 제품입니다.

유성 기어 감속기도 백래시에 따라 정밀급, 보통급이 있고 서보모터와 스텝 모터에 직결하여 위치 제어용으로 산업 현장에서 많이 사용되는 감속기 중 하나입니다.

내부에 기어가 있기 때문에 이물이 들어가는 것을 방지하는 씰이 존재하며 Gear의 크기 및 종류에 따라 감속 비율이 결정됩니다.

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2. 웜기어감속기는 상호 간에 직각으로 교차하지 않는 2축이 존재하는 감속기입니다. 큰 감속 비의 회전을 전동 하는 데 사용되는 기어 장치이면서 나사형 웜과 이것에 맞물리는 웜 휠로 이루어지고, 보통 나사형 웜에 동력을 입력하여 웜 휠로 회전 토크를 출력하는 방식으로 사용됩니다.

고감 속,고출력으로연속 동력전달에 주로사용된다.백래시가커정밀위치 제어용으로는 사용되지 않습니다. 하지만 최근에는개량형으로일정수준의 위치결정 용도로 사용가능한 제품도공급되고있다.

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3. 사이크로 감속기는 사이클로이드치형의기어를이용한감속기로 초고감속과 초고 토크에 사용됩니다. 특히 사이크로 감속기는 뛰어난 내구성을 자랑하고 있어 저속회전의산업계중장비등에사용됩니다.

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​4. 하모닉감속기는 강성체의 휨을이용하여 유성치차 물림을 원리로 하는 감속기입니다. 기본 감속비가 크고,백래시가

거의없어 고강성,고출력등기계장치의소형화에 유리하게 사용되고 있습니다. 특히 초정밀위치 기구, 다관절로봇축 구동부등에사용됩니다.

아래의 그림에서 빨간 부분이 점점 멀어지는데 이는 두 개의 기어가 유성치차 물림으로 회전 운동을 하여 멀어지게 됩니다. 안쪽의 기어에 입력을 하게 되고 밖의 기어가 출력을 하게 됩니다.

​5. 무단변속기는 마찰간회전 원주차이 원리를이용한감속기로외부에속도조절장치가 있는 것이 특징입니다. 마찰 차로는 디스크,원추,볼등을이용하며 정확한속도제어와토크제어는어렵습니다. 이 무단 변속기의 경우 내부에 토크리미트를내장하여출력축의과부하방지 기능을가지고있습니다.

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6. 하이브리드감속기는 고감 속,편의성목적등으로기어의종류를이중으로 적용한 것입니다. 헬리컬+웜기어, 베벨+헬리컬기어, 하이포오드+헬리컬, 웜+유성기어,마찰 차+사이크로 조합방식이있습니다.

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이런 종류의 감속기들 외에도 정말 많은 감속기들이 사용됩니다. 산업마다 그 쓰임과 필요한 회전 토크의 사양이 달라지기 때문입니다.

부족한 글 읽어주셔서 감사합니다.