본문 바로가기
기계 전공/용어 및 기계상식

기어의 백래시를 작게 하는 방법 (제로 백래시 기어)

by 로키스탈로 2023. 1. 27.
반응형

안녕하세요

오늘은 기어의 백래시를 작게 하는 방법에 대하여 소개해드립니다.

 

작은 백래시 또는 백래시 제로 (0) 는 대단히 높은 위치결정 정밀도가 필요한 기어장치 등에 요구되는 성능입니다 .

최근에는 이러한 요구가 이전보다 증가하고 있습니다 .

각종 기어에서 작은 백래시 , 나아가서는 제로 백래시를 실현 하는 방법을 소개합니다 .

 

1. 이두께 감소량이 작은 기어 ( 일반적인 방법 )

일반적인 기어보다 이두께 감소량이 작은 기어를 만들어 규정된 중심거리 또는 조립거리로 조합하여 사용하면 백래시는 비교적 작게 할 수 있습니다 .

이 방법은 백래시를 제로 (0) 로는 할 수 없지만 모든 종류 의 기어에 적용 가능한 가장 간단한 방법입니다.

이홈의 흔들림이 작은 기어를 사용하면 백래시의 변동은 작게 할 수 있습니다 .

백래시가 제로로 되어 버리면 부드럽게 회전을 전달할 수 없을 가능성이 있으므로 주의가 필요합니다.

 

2. 백래시를 작게 조정할 수 있는 기어

백래시를 작게 조정할 수 있는 기어 또는 구조를 이용하는 방법입니다 . 

 

① 중심거리 조정방식

 평기어 , 헬리컬 기어 , 나사기어 및 웜기어 등에 적용 할 수 있습니다 .기어의 중심거리를 작게 함으로써 반지름 방향의 틈 새를 조정하여 백래시를 작게 합니다 . 중심거리를 조정할 수 있는 구조가 복잡합니다 .

② 조립거리 조정방식

 베벨기어의 조립거리를 작게 함으로써 축방향의 틈새를 조정하여 백래시를 작게 합니다 . 베벨기어의 경우 , 한쪽 기어의 조립거리만 크게 조정 하면 이접촉에 나쁜 영향이 발생합니다 . 양쪽 기어의 조립거리를 균형 있게 조정하는 것이 기본 입니다. 조립거리 조정은 심 (shim) 에 의한 방법이 일반적입 니다.

 ③ 기어를 2 개로 분할하는 방법

 거의 모든 기어에 적용 가능한 방법입니다. 기어를 2 개로 분할하여 상호 이의 위상관계를 조정한 후 고정하여 백래시를 작게 합니다. 헬리컬 기어나 웜기어의 경우에는 한 쪽의 기어 ①을 축 방향으로 이동하고 상호 이의 위상을 조정하는 방법도 있 습니다.

 

2 개로 분할한 기어 (고정식)
헬리컬 기어의 백래시 조정

 ④ 테이퍼 기어 ( 평기어 및 테이퍼 랙)

  테이퍼 기어는 이를 연속적으로 전위하여 원추형상으로 한 기어이므로 연속적으로 치형 / 이두께가 변화합니다 . 테이퍼 기어를 축방향으로 이동시키면 맞물리는 이의 이 두께가 바뀌므로 백래시를 조정할 수 있습니다 . 테이퍼 기어를 축방향으로 이동시키려면 심 (shim) 조정에 의한 방법이 단순하고 확실합니다 . 테이퍼 기어는 베벨기어와는 달리 축방향으로 이동하여도 이접촉이 바뀌지 않는 장점이 있 습니다 .

테이퍼 평기어의 치형

 ⑤ 복수 리드 웜기어

좌우 치면의 모듈 크기를 바꾼 기어입니다 . 웜 좌우 치면의 피치가 다르므로 이두께는 연속적으로 변화합니다 . 웜을 축방향으로 이동함으로써 물림부의 이두께가 바뀌므로 백래시를 조정할 수 있습니다 . 축방향으로의 조정은 여러가지 방법을 생각할 수 있지만 다른 기어와 마찬가지로 심 (shim) 에 의한 방법이 단 순하고 확실합니다 . 치면의 유막이 끊어지지 않도록 어느 정밀도의 백래시 를 확보할 필요가 있습니다 . 제로 백래시는 바람직하지 않습니다 .

복수 리드 웜기어의 원리

 

3. 백래시를 제로 (0) 로 할 수 있는 기어

외력에 의해 강제적으로 백래시를 제거하는 구조의 기어 입니다 . 기어는 양 치면 물림이 되므로 유막이 끊어지지 않도록 윤 활에 주의가 필요합니다 . 이 방법은 웜기어 또는 나사기어와 같이 동력전달시 치면의 미끄럼이 큰 기어에는 적합하지 않습니다. 미끄럼이 큰 치면에서 유막이 끊어졌을 경우에는 급격한 치면마찰의 위험이 있습니다.

 

 원주방향의 백래시를 제로로 하는 시저스 기어

 2 분할한 기어에서 스프링의 힘 등으로 상대기어의 이 를 강하게 잡아당겨 백래시를 제거하는 방법입니다.

시저스 기어 ( 코일 스프링 사용 예)

반응형