일반기계기사 실기 - 기계설계 기어 (스퍼기어) 공식 정리

일반기계기사 실기 - 기계재료 기어 (스퍼기어) 공식 정리

스퍼기어 요목표, 피치원지름, 원주피치, 루이스 굽힘강도식, 헤르츠 면압강도식

 

*11년도부터 19년도까지 풀고 직접 정리했습니다.*

 

*공식정리입니다. 자세한 설명이 있는 글이 아닙니다.*

 

스퍼기어 시작하기 전에, 기어에 대한 기본적인 부분부터 보고 넘어가겠습니다.

이거는 KS규격 49번인 스퍼기어의 요목표입니다.

기사 실기 작업형에서 기어설계시 꼭 작성해야 하는 표입니다.

이뿌리원, 뭐... 필릿? 이상한것들은 나중에 알아도 된다는 뜻입니다. (실기 책 보고 깜짝 놀랐습니다.)

왜냐하면 우리는 기계재료에 대해 자세하게 아는게 목표가 아니라,

자격증을 취득하는게 목표이기 때문입니다.

 

 

[전체적인 모양]

주황색으로 칠해진 애가 기어입니다.

1이 원동축에 달려있는 원동기어, 2가 종동축에 달려있는 종동기어입니다.

보통 원동기어가 종동기어보다 작습니다.

 

모터에서 동력을 받아, 기어1이 돌아갑니다. 이에 따라 기어2도 맞물려 돌아갑니다.

 

[문제풀 때 알아야 하는 용어들]

시험에 나오는 용어들만 모았습니다.

P는 원주피치, 나사와 같은 개념입니다.

m은 모듈입니다. 

d는 피치원지름입니다. 문제풀 때 나오는 지름이 다 이겁니다.

z는 기어 잇수입니다. 그림에서는 9개죠

 

 

저 위에있는 애들만 기억하시면 됩니다.

이제 공식정리 갑니다.

 

[표준 스퍼기어]

원동기어1과 종동기어2가 이렇게 맞물려 돌아갑니다.

c는 축간 거리입니다. 

지름이 작으면 자연스럽게 기어 잇 수가 작을것이죠

지름이 크면 자연스럽게 기어 잇 수가 클 것입니다.

같은 속도로 돌기 때문에, 1이 2보다 더 많이 회전해야 합니다.

 

1. 속도비 (기본공식, 11년1회, 12년2회, 14년4회, 15년1회, 15년4회, 19년2회)

2. 피치원지름 (기본공식)

3. 축 간 거리 (기본공식, 12년2회, 14년4회, 15년1회, 19년2회)

4. 원주피치 (기본공식)

5. 속도 (기본공식, 11년4회, 15년1회, 16년2회)

 

여기서부터는, 하중에 관련된 식입니다.

F방향은 이렇습니다.

F를 구하는 방법은 두 가지가 있습니다.

1. 루이스의 굽힘강도식 사용

2. 헤르츠의 면압강도식 사용

 

문제에서 굽힘응력을 알려주면, 굽힘강도식을, 면압계수를 알려주면 면압강도식을 사용하면 되고,

둘다 알려줬으면 ☆ 둘다 구해서 둘 중 작은 값을☆ 구하면 됩니다.

 

 

1. 루이스의 굽힘강도식

(11년1회, 11년4회, 12년2회, 13년2회, 15년1회, 15년4회, 16년2회, 16년4회, 17년2회, 19년4회)

2. 헤르츠의 면압강도식 (13년2회, 16년4회, 19년4회)

3. 전달동력, 전달하중 (11년1회, 11년4회, 12년2회, 14년4회, 19년2회)

이렇게 구한 F값으로 이제 동력을 구합니다.

기어에서 작용하는 하중입니다. (14년4회)