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감속기 종류와 이해

구봉88 2010. 5. 31. 11:23

1.감속기의 종류

1-1)  2축이 평행한 경우 : 평치차, 헬리칼치차, 내치차 등
1-2)  2축이 한점에서 교차하는 경우 : 베벨치차 등
1-3)  2축이 엇갈리는 경우 : 나사치차, 위엄치차 등


평치차, 헬리칼치차
내치차, 스트레이트 베벨치차
스파이럴 베벨치차, 제롤 베벨치차
나사치차, 웜치차
하이포이드 베벨치차


  • 2.감속기의 특징


       2-1) 감속기란?

    • GEAR를 이용한 속도 변환기로써, 구동원(MOTOR)의 회전수를 필요한 회전수로 감속하는 동시에 큰 TORQUE를 얻을수 있는 기구적인 장치입니다.

       2-2) 감속기의 특징

    • 소형으로 전달 능력이 큽니다.
    • 미끄러짐이 생기지 않아 감속비가 매우 일정합니다.
    • 내구성이 있습니다.
    • 감속비를 광범위하게 선택합니다.

       2-3) 감속비에 대하여

    서로 맞물린 치차에서 피도치차의 잇수를 구동치차의 잇수로 나눈 값이며 당사에서는 구동원(MOTOR)의 SHAFT와 감속기어부를 헬리컬치차로 정밀 가공한 결과 종래의 감속기와 비교하여 볼 때 10~15Db의 대폭적인 저소음을 실현하였으며, MOTOR와 간단하게 연결 할 수 있는 전용 감속기가 1/3~1/200(□60㎜은 1/3~250)등 다양한 종류가 있습니다. 

    • 1/200이상의 감속비가 필요한 경우에는 중간 감속기 1/10을 사용하면 됩니다.

       2-4) 감속기의 종류

    • 당사의 GEAR HEAD의 종류는 크게 외곽 사이즈로 분류하여 □60㎜, □70㎜, □80㎜, □90㎜로 나누어 집니다.

    • □60㎜ GEAR HEAD

      • S 6 ① A ② ③
        여기서 ①은 GEAR HEAD SPINDLE(SHAFT) TYPE으로
        D: D-CUT, S: STRAIGHT, K: KEY TYPE 입니다.
        A는 출력의 크기를 표시하며 6W MOTOR에 적용됩니다.
        ②는 감속비를 표시하며 1/3부터 1/250까지 25가지가 있습니다.
        ③은 BEARING TPYE으로 B1: ALL BALL BEARING,
        B: BALL BEARING + METAL BEARING,
        M: METAL BEARING TYPE입니다.
        ※ 1/250초과의 감속비가 필요한 경우에는 중간 감속기 S6GX10B(1/10)를 사용하면 됩니다.

    • □70㎜ GEAR HEAD

      • S 7 ① A ② ③
        여기서 ①은 GEAR HEAD SPINDLE(SHAFT) TYPE으로
        D: D-CUT, S: STRAIGHT, K: KEY TYPE 입니다.
        A는 출력의 크기를 표시하며 15W MOTOR에 적용됩니다.
        ②는 감속비를 표시하며 1/3부터 1/200까지 24가지가 있습니다.
        ③은 BEARING TPYE으로 B1: ALL BALL BEARING,
        B: BALL BEARING + METAL BEARING,
        M: METAL BEARING TYPE입니다.
        ※ 1/200초과의 감속비는 당사에서 중간 감속기가 없기 때문에 사용할 수 없습니다.

    • □80㎜ GEAR HEAD

      • S 8 ① A ② ③
        여기서 ①은 GEAR HEAD SPINDLE(SHAFT) TYPE으로
        D: D-CUT, S: STRAIGHT, K: KEY TYPE 입니다.
        A는 출력의 크기를 표시하며 15W, 25W MOTOR에 적용됩니다.
        ②는 감속비를 표시하며 1/3부터 1/200까지 24가지가 있습니다.
        ③은 BEARING TPYE으로 B1: ALL BALL BEARING,
        B: BALL BEARING + METAL BEARING,
        M: METAL BEARING TYPE입니다.
        ※ 1/200초과의 감속비가 필요한 경우에는 중간 감속기 S8GX10B(1/10)를 사용하면 됩니다

    • □90㎜ GEAR HEAD

      • S 9 ① B ② ③ ④
        여기서 ①은 GEAR HEAD SPINDLE(SHAFT) TYPE으로
        D: D-CUT, S: STRAIGHT, K: KEY TYPE 입니다.
        B는 출력의 크기를 표시하며 40W MOTOR에 적용됩니다.
        ②는 감속비를 표시하며 1/3부터 1/200까지 24가지가 있습니다.
        ③은 MOTOR 및 GEAR HEAD의 열처리 유, 무로서 H: HEAVY IMPACT(열처리) TYPE, L: LIGHT IMPACT(비열처리)TYPE 입니다.
        ※ 1/200초과의 감속비가 필요한 경우에는 중간 감속기 S9GX10BL 또는 S9GX10BH (1/10)을 사용하면 됩니다.

      • S 9 ① C ② B ③, S 9 ① C ② B ③-S
        여기서 ①은 GEAR HEAD SPINDLE(SHAFT) TYPE으로
        D: D-CUT, S: STRAIGHT, K: KEY TYPE 입니다.
        C는 출력의 크기를 표시하며 60W, 90W, 120W MOTOR에 적용됩니다.
        ②는 감속비를 표시하며 1/3부터 1/200까지 24가지가 있습니다.
        ③은 MOTOR 및 GEAR HEAD의 열처리 유, 무로서 H: HEAVY IMPACT(열처리) TYPE, L: LIGHT IMPACT(비열처리)TYPE 입니다.
        ※ 1/200초과의 감속비가 필요한 경우에는 중간 감속기 S9GX10B-S 또는 S9GX10BH-S(1/10)을 사용하면 됩니다.

      • S 9 ① (D,H) ② B
        여기서 ①은 GEAR HEAD SPINDLE(SHAFT) TYPE으로
        D: D-CUT, S: STRAIGHT, K: KEY TYPE 입니다.
        ( )는 출력의 크기를 표시하며 D는 60W, 90W, 120W MOTOR에 적용되며 H는 150W, 180W, 200W MOTOR에 적용됩니다.
        ②는 감속비를 표시하며 1/3부터 1/200까지 24가지가 있습니다.
        B는 BEARING TYPE으로 모든 제품이 ALL BEARING TYPE입니다.
        ※ 여기에서 H: HEAVY IMPACT(열처리) TYPE만 있으므로 MOTOR도 반드시 열처리 TYPE을 사용하여 주십시오.
        ※ 1/200초과의 감속비는 중간 감속기가 없기 때문에 사용할 수 없습니다.

    2-5) MOTOR와 감속기의 조합방법

    • 문자와 숫자(형번)가 동일 한 것만 조립 가능하므로 주의하여 조립하여 주십시오.

    • 예를 들면(그림1) 참조

        MOTOR와 감속기의 조합방법

      • 문자와 숫자(형번)가 동일한 것만 조립가능하므로 주의하여 조립하여 주십시오.

    • 중간 감속기를 함께 사용할 때 (그림2) 참조

        MOTOR와 감속기의 조합방법

    • 중간 감속기의 사용은 감속기 단품으로 얻을 수 없는 큰 감속비가 필요한 경우에 사용되며, 감속기 단품보다 회전수는 1/10으로 줄어 들지만 감속기 측에서 허용 TORQUE가 정해져 있으므로 중간 감속기를 사용해도 허용 TORQUE는 증가되지 않습니다.

      (그림 1)
      (그림 1)
      (그림 2)
      (그림 2)



    • 회전수와 회전 방향에 대하여

      회전수

    • GEAR HEAD를 직결 조립한 경우의 회전수는 아래의 식에 의하여 계산됩니다.

      NG = NM
      ─────
      i
      여기서 NG : GEAR HEAD의 회전수[rpm]
      NM : MOTOR의 회전수[rpm]
      i : GEAR HEAD의 감속비

      회전방향


    • 회전방향

      • GEAR HEAD 출력축의 회전방향은 감속비에 의해 MOTOR의 회전방향과 동일한 것과 반대인 것이 있습니다. (표1)참조
      • 중간 감속기(1/10)를 사용하는 경우에는 단품의 회전방향과 같습니다.

      MODEL＼감속비 3 3.6 5 6 7.5 9 10 12.5 15 18 20 25 30 36 40 50 60 75 90 100 120 150 180 200 250
      S6DA□B                                                  
      S7KA□B                                                
      S8KA□B                                                
      S9KB□B( )                                                
      S9KC□B( )                                                
      S9KC□B( )-S                                                
      S9KD□B                                                
      S9KH□B                                                
      (표 1) GEAR HEAD의 출력축 회전방향
       
      		 : MOTOR와 같은 방향
       
      		 : MOTOR와 반대 방향



    1. GEAR HEAD를 결합 할 때의 출력 TORQUE선정


      • GEAR HEAD를 결합 할 때의 출력 TORQUE는 다음 식과 같습니다.
        TG = TM × i × η
        여기서 TG : GEAR HEAD의 출력축 TORQUE
        TM : MOTOR의 TORQUE
        i : GEAR HEAD의 감속비
        η : GEAR HEAD의 전달효율
            (표2)의 GEAR HEAD의 전달 효율 참조

        MODEL＼감속비
        3
        3.6
        5
        6
        7.5
        9
        10
        12.5
        15
        18
        20
        25
        30
        36
        40
        50
        60
        75
        90
        100
        120
        150
        180
        200
        250
           S6DA□B 81% 73% 66%  
        S7KA□B
        S8KA□B
        S9KB□B( )
        S9KC□B( ) 81% 73% 66% 59%
        S9KC□B( )-S
        S9KD□B
        S9Kh□B



    1. GEAR HEAD의 최대허용 TORQUE


    2. GEAR HEAD의 출력 TORQUE는 감속비에 비례하지만 GEAR의 재질등 기타 조건에 의해 GEAR HEAD에 미치는 허용 TORQUE는 한정되는데 이것을 최대 허용 TORQUE라고 하며, GEAR HEAD의 크기, 감속비에 따라 규정하고 있습니다.
    • 예를 들면 INDUCTION MOTOR 40W와 감속비 1/100를 결합했을 때 S9140GB의 정격 TORQUE는 2.5kgㆍ㎝ 이므로 TG = TM × i × η = 2.5 × 100 × 0.66 = 165kgㆍ㎝가 됩니다.
      그러나 계산상 165kgㆍ㎝라 하더라도 아래의 (그림3)에서와 같이 S9KB100B의 최대 허용 TORQUE는 100kgㆍ㎝로 규정합니다.

      (그림 3)GEAR HEAD의 최대허용 TORQUE



    1. GEAR HEAD의 수명과 SERVICE FACTOR


    2. GEAR HEAD의 수명은 보통 축을 지지해주는 방법에 의해 결정 되지만, 일반적으로는 부하가 변하는 경우가 많으므로 부하의 종류에 따라 SERVICE FACTOR의 계수를 사용합니다.
      (표3)참조
    • 예를 들면 일반적인 부하로 하루에 8시간 연속 운전하는 경우 SERVICE RACTOR는 1.0이 되어 GEAR HEAD의 허용 TORQUE내에서와 규정된 온도 이내에서 (GEAR EHAD CASE 온도 50℃이하) 사용한다면, GEAR HEAD의 수명은 BALL BEARING TYPE은 5,000시간, METAL TYPE은 2,000시간이 됩니다. (표4)참조
    • 그러나 BALL BEARING TYPE의 GEAR HEAD를 하루에 24시간 운전한다면 SERVICE FACTOR는 1.5가 되어 수명이 1/1.5로 감소하게 됩니다. 따라서 SERVICE RACTOR를 고려하여 최대허용 TORQUE가 큰 MOTOR와 GEAR HEAD를 선정하여 사용하십시오.

      부하의 종류 부하의 예 SERVICE FACTORY
      1일5시간 1일8시간 1일 24시간
      일반적 부하
      		 BELT CONEVOR, 한방향으로 연속운전시
      0.8
      1.0
      1.5
      輕衝擊 부하
      		 빈번한 기동/운전, CAM 구동
      1.2
      1.5
      2.0
      中衝擊 부하
      		 순시정역운전, 순시정지
      1.5
      2.0
      2.5
      重衝擊 부하
      		 中衝擊의 운전이 빈번히 대단히 많은
      2.0~2.5
      2.5~3.0
      3.0~3.5
      (표 3) SERVICE RACTORY와 부하의 예

      BALL BEARING TYPE 5,000 시간
      METAL TYPE 2,000 시간
      (표 4) 표준 수명



    1. OVERHANG 하중과 THRUST 하중


    2. OVERHANG이란 외팔보와 같은 것을 말합니다. 외팔보란 2개의 BEARING 또는 지지 장치간의 축이 아니라 지지 외축의 축에 고정시키는 것을 말합니다.
    • GEAR HEAD 출력축에서의 전달 기구인 CHAIN, 치차, BELT등을 사용하는 경우에는 OVERHANG 하중이 걸립니다.(그림4)
    • OVERHANG 하중은 GEAR HEAD에 직접 부하로 작용하여 감속기 수명에 영향을 줍니다.
    • OVERHANG 하중은 다음 식으로 구할 수 있습니다.

      W = K × T × f [kg]
      ─────
      r
      여기서 W : OVERHANG 하중 [kg]
      K : 구동방법에 의한 하중계수 (표5) 참조
      T : GEAR HEAD 출력축에 있어서 전달 동력 [kgㆍ㎝]
      f : SERVICE FACTOR (표3) 참조
      r : 치차. PULLEY등의 유효 반경 [㎝]

      구동의 방법 K
      CHAIN, SPROCKET 1
      치차 1.25
      V-BELT 1.5
      PLAT-BELT 2.5
      (표 5) 구동 방법에 의한 하중 계수

      산출한 OVERHANG 하중치가 (표6)의 허용치를 초과하여 사용하면, 축수가 짧은 기간에 파손 되고, 출력축의 휨이 발생하고, 반복 하중에 의한 피로 파손을 가져오므로 주의 주십시오.
    • 이와 같은 경우에는 (그림5)와 같이 OVERHANG 하중에 견딜 수 있는 구조로 설치하여 주십시오.
    • 또한 출력축에 직접 부하를 연결하여 사용하는 경우에는 하중 때문에 GEAR HEAD에 가깝게 부하를 취부하여 주십시오.
    • 전달기구에 HELICAL GEAR, WORM GEAR등을 사용하는 경우에는 OVERHANG 하중과 동시에 THRUST 하중도의 허용치
      를 초과하지 않도록 사용하여 주십시오.

      (그림 4) - (그림 5)

      MODEL GEAR RATIO 최대허용 TORQUE
      (kgㆍ㎝)      		 허용 OVERHANG 하중
      (kg)      		 허용 THRUST 하중
      (kg)
      S6DA□B
      3~18
      1~6
      5
      3
      20~250
      6~30
      S7KA□B
      3~18
      3~18
      20
      5
      20~200
      20~50
      S8KA□B
      3~18
      2~25
      20~200
      30~80
      S9KB□B( )
      3~18
      4~40
      30
      10
      20~200
      40~100
      S9KC□B( )
      S9KC□B( )-S
      3~10
      8~40
      60
      15
      12.5~20
      40~80
      25~60
      50~200
      75~200
      S9KD□B
      S9KH□B
      3~200
      18~300
      (표 6) 허용 OVERHANG 하중과 허용 THRUST 하중
      ※ 주의 : 최대허용 TORQUE는 감속비에 따라 다릅니다.
             각 감속비에 맞는 허용 TORQUE내에서 사용하여 주십시오.



    1. GEAR HEAD TYPE별 일람표


    GEAR HEAD SIZE 적용 MOTOR 열처리유ㆍ무 BEARING TYPE 비고
    ALL BALL BEARING BALL BEARING + METAL BEARING METAL BEARING
    □60㎜
    6W용
    무
    S6DA□B1
    S6DA□B
    S6DA□M
    □70㎜
    15W용
    무
    S7KA□B1
    S7KA□B
    S7KA□M
    □80㎜
    15W~25W용
    무
    S8KA□B1
    S8KA□B
    S8KA□M
    □90㎜
    40W용
    무
    S9KB□B1L
    S9KB□B1
    S9KB□M1L
    유
    S9KB□B1H
    S9KB□BH
    S9KB□M1H
    60W~90W
    무
    S9KC□BL
    -
    -
    S9KC□BL-S
    -
    -
    FLANGE TYPE
    60W~120W
    유
    S9KC□BH
    -
    -
    S9KC□BH-S
    -
    -
    FLANGE TYPE
    S9KD□B
    -
    -
    고TORQUE용
    150W~200W용
    유
    S9KH□B
    -
    -
    고TORQUE용



    1. MOTOR와 GEAR HEAD의 조립 방법


    2. MOTOR와 감속기의 조립은 (그림6)과 같이 조립면을 맞춰 감속기를 살며시 돌리면서 조립하십시오.
      조립 할 때에 MOTOR SHAFT에 무리한 힘을 가하거나 GEAR HEAD내부에 부딪히면 GEAR의 손상에 의해 이상음이 발생되고, 수명이 저하되므로 각별히 주의 하십시오.
    • MOTOR의 GEAR HEAD를 조립할 때 부속품의 BOLT를 사용해서 조립면의 틈새가 없도록 조립하십시오.(표7) 참조
    • 냉각 FAN이 부착되어 있는 MOTOR는 흡입구가 막히지 않도록 FAN COVER로부터 최소 10㎝ 이상 확보하십시오. (그림7) 참조

      (그림 6) Name plate]

      SIZE GEAR HEAD MODEL LENGTH 중간 감속기 + GEAR HEAD
      □60㎜
      S6DA3B~S6DA18B
      M4 × L50
      M4 × L80
      S6DA20B~S6DA250B
      M4 × L60
      M4 × L90
      □70㎜
      S7KA3B~S7KA18B
      M5 × L55
      M5 × L90
      S7KA20B~S75KA200B
      M5 × L65
      M5 × L100
      □80㎜
      S8KA3B~S8KA18B
      M5 × L55
      M5 × L90
      S8KA20B~S8KA200B
      M5 × L65
      M5 × L100
      □90㎜
      S9KB3B( )~S9KB18B( )
      M6 × L75
      M6 × L112
      S9KB20B( )~S9KB200B( )
      M6 × L85
      M6 × L122
      S9KC3B( )~S9KC200B( )
      M6 × L95
      M6 × L130
      S9KC3B( )-S~S9KC200B( )-S
      M6 × L25
      M6 × L80
      S9KD3B~S9KD200B
      M6 × L20
      M6 × L80
      S9KH3B~S9KH200B
      M6 × L20
      M6 × L80
      (표 7) FASTENING SCREWS

      (그림 7)



    1. 부하의 고정방법


    2. GEAR HEAD의 출력축에 부하를 고정 시키기 위해 KEY 홈 가공과 작은 GEAR HEAD에는 D-CUT 가공이 있습니다.
      (그림8) 참조

      (그림 8)
      (그림 8)


    • D-CUT가공인 경우에 D-CUT 가공부에 부하가 공회전하지 않도록 고정용 BOLT를 사용하여 확실하게 고정하여 주십시오. (그림9) 참조

      (그림 9)

    • KEY 홈 가공인 경우에는 전달기구인 CHAIN, PULLEY, SPROCKET 등에 KEY 홈을 가공하여 부속품 KEY(그림10)을 사용하여 고정하여 주십시오. (그림11),(그림12) 참조
    • GEAR HEAD 축에 전달 기구를 고정시킬 때 충격을 가하면 GEAR HEAD의 파손, 수명 단축의 원인이 되므로 각별히 주의하여 수십시오.

      (그림 10)

      (그림 11) 
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