공부자료) 기어 각부의 명칭 & 기어의 모듈

기어 각부의 명칭

① 기초원(Base circle)

인볼루트 곡선이 시작되는 원

② 피치원(Pitch circle)

그림에서 보면 기어가 맞물릴 때 두 기어는 항상 두 개의 원을 그리며 맞물린다.   이 원을 피치원이라 부른다.

③ 압력각(Pressure angle)

그림에서 피치원에 접하는 접선과 두 기어의 작용선(Line of action)이 이루는 각이 압력각이다.   이 각은 일정한 값을 갖으며 압력각이 달라지면 이의 형상도 변화한다.   다음은 각기 다른 압력각을 가진 기어 이의 모양이다.

④ 치선원(Addendum circle)

기어의 이끝을 연결한 원이다.   기어의 외경이다.

⑤ 치저원(Deddendum circle)

기어의 이 뿌리를 연결한 원이다.

⑥ 치말 높이(Addendum)

피치원과 치선원의 반경의 차를 말한다.   즉 피치원에서 치선원까지 높이이다.

⑦ 치원 높이(Dedendum)

피치원에서 이뿌리까지 높이이다.

⑧ 원주피치(Circular pitch)

 피치원 상에 있는 기어 이의 시작점에서부터 다음 기어 이가 시작되는 지점까지 거리이다.

⑨ 법선피치(Normal pitch)

인볼루트 기어의 특정 단면에서 측정한 기어의 피치를 말한다.

⑩ 틈새(Clearance)

한쪽 기어의 치선원에서 맞물리는 다른 기어의 치저원 사이의 거리를 말한다.

참조) 백래시(Back lash)란???? 기어가 맞물릴 때 원주 방향으로 이와 이 사이가 벌어진 틈새를 말한다.   백래시는 다음과 같은 목적으로 사용한다.         ㉠ 치형과 피치 오차         ㉡ 가공조립오차         ㉢ 발열로 인한 기어 이의 팽창         ㉣ 유막형성을 돕기 위해         ㉤ 하중으로 인한 기어 조립 축간의 중심거리 변형을         보정하기 위해

⑪ 전치높이(Whole depth)

치말 높이와 차원높이를 합친 전체 이의 높이

⑫ 유효치 높이(Working depth)

전치높이에서 틈새를 뺀 이의 높이

⑬ 현치두께(Chordal thickness)

피치원 상에서 직선으로 측정한 이의 두께

기어의 모듈

1) 모듈( Module, m )

이의 크기를 나타내는 단위로 피치원 지름을 잇수로 나눈 값이며 원주 피치를 원주율 π로 나눈 값과 같다. 

기어의 피치원 지름을 D(mm), 잇수를 Z, 원주피치를 p라 하면 다음과 같은 관계식이 이루어진다.

        기어의 원주 = π x 피치원지름 = 원주피치 x 기어 잇수

        πD = pZ p = πD / Z

        m = D / Z이므로

        p = πm   m = p / π이다.

피치원 지름이 일정할 경우 모듈이 클수록 이의 크기는 커지고 잇수는 작아진다.

2) 다이아메트럴 피치(Diametral pitch, Dp)

인치계를 사용하는 나라에서는 이의 크기를 나타내기 위해 잇수를 피치원직경(inch)로 나눈 값을 사용한다.

다이아메트럴 피치는 1인치 안에 잇수가 몇 개인지를 표시하는 값이다.

        Dp = Z / D

앞의 모듈을 나타내는 식에서 m = D / Z이므로 모듈과 다이아메트럴 피치는 서로 반비례한다.  

여기에 단위의 환산 값을 고려하면,m = 25.4 / Dp(mm)가 된다(1 inch = 25.4mm). 다이아메트럴 피치는 모듈과 반대로 값이 커질수록 이의 크기가 작아진다.