일반기계기사 실기 - 기계설계 전위 스퍼기어 공식 정리

일반기계기사 실기 - 기계재료 전위 스퍼기어 공식 정리

전위 스퍼기어, 이의 언더컷 , 전위량, 물림압력각, 총 이 높이, 바깥지름

 

*11년도부터 19년도까지 풀고 직접 정리했습니다.*

 

*공식정리입니다. 자세한 설명이 있는 글이 아닙니다.*

 

 

표준기어와 전위기어의 개념입니다.

표준기어 : 래크의 기준 피치선과, 맞물리는 기어의 기준 피치원이 서로 접촉하여 미끄럼없이 회전하는 기어

전위기어 : 래크의 기준 피치선과, 맞물리는 기어의 기준 피치원이 서로 접촉하지 않고 구름접촉하는 기어

 

대충 이런 느낌입니다. 시험에는 개념을 물어보지 않으니 그냥 넘어가셔도 됩니다.

 

 

전위스퍼기어는 원래의 스퍼기어에서 이의 높낮이를 조절한 기어입니다.

왜 이렇게 조절을 하냐면, 이의 언더컷을 방지하기 위해서입니다.

 

이의 언더컷

언더컷이 뭐냐면, 이가 잘 안맞물려서 회전이 안되는 상태입니다.

회전이 안되는데 계속 회전하려 하니까 이뿌리가 갈려버리게 됩니다.

따라서 기어의 물림률이 감소하게 되죠

 

이의 언더컷을 방지하기 위한 조건 (11년1회, 12년1회, 20년2회)

이론을 물어볼 때 나오는 문제입니다. 저 시험볼 때 나와서 얼탔던 기억이 납니다.

1. 피니언의 잇수를 최소잇수로 한다.

2. 기어의 잇수를 한계잇수로 한다.

3. 압력각을 크게 한다.

4. 치형을 수정한다.

5. 기어의 이높이를 낮게한다.

6. 전위 스퍼기어를 사용한다.

 

 

이제 전위 스퍼기어 공식입니다.

전위 스퍼기어는 다행이도, 물어보는 유형이 정해져 있기 때문에,

공식과 흐름과 보간법만 기억하시면 됩니다.

 

[전위 스퍼기어]

1. 언더컷을 일으키지 않을 한계 잇수 

기본 공식입니다. 한계 잇수와, 기존 잇수가 같을 수도 있기 때문에 검산하는 느낌으로 대입해주는 공식입니다.

 

2. 전위계수 (16년1회, 17년2회, 17년4회, 18년4회)

만약 전위계수에서 0보다 작은 값이 나오면, 그냥 0으로 올림해서 값을 구합니다.

 

3. 전위량 (18년4회)

 

4. 중심거리 (16년1회, 17년1회, 17년4회, 18년4회)

5. 중심거리 증가계수 (16년1회, 17년1회, 17년4회, 18년4회)

6. 물림압력각 +표 (14년2회, 16년1회, 17년1회, 17년4회)

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

6번은 표를 보고 풀어야 하는 문제이기 때문에, 조심해서 풀어야 합니다.

예시를 들어보겠습니다.

인벌류트 함수표입니다. 이걸 보고 물림압력각을 구해야 합니다.

순서대로 풀어보겠습니다.

1. 표를 보고 압력각a의의 inva값을 구합니다.

 

2. 공식을 통해 invab값을 구합니다.

3. 표를 보고 invab값의 ab값을 구합니다.

사잇값이네요. 보간법을 사용합니다.

물림압력각ab는 19.6º입니다.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

7. 기어의 총 이높이 (17년2회)

8. 기어의 바깥지름 (16년1회, 17년1회, 17년4회, 18년4회)