평행축 기어 감속기: 작동 원리, 선택 및 임무 일치

평행 샤프트 기어 감속기는 평행 축에 있는 두 샤프트 사이에 동력을 전달하여 모터 속도를 줄이고 그 과정에서 토크를 증가시키는 기어박스입니다. 구동 기계에 대략 1.25:1에서 200:1 사이의 비율, 95% 이상의 효율성, 전체 구동렬을 분해하지 않고 서비스할 수 있는 장치가 필요한 경우 일반적으로 이 레이아웃이 가장 경제적인 대답입니다. 제한된 공간의 토크 밀도 또는 직각 샤프트 배열이 결정적인 제약이 되면 정답이 아닙니다.

다음 내용에서는 형상, 실제 하중 용량을 설정하는 톱니 표면 선택, 조기 실패를 방지하는 선택 확인, 일반 산업 서비스의 유성 및 웜 대안과 설계를 비교하는 방법을 다룹니다.

평행 샤프트 기어 감속기를 정의하는 것

정의적인 특징은 기어 유형보다는 기하학적 구조입니다. 입력 및 출력 샤프트는 서로 평행하게 움직이지만 고정된 중심 거리만큼 오프셋되어 있으며 각 감속 단계는 단순히 평행 샤프트에 있는 한 쌍의 기어입니다.

이러한 배열은 일반적으로 샤프트 중심선을 따라 수평으로 분할되는 길고 상대적으로 낮은 하우징을 생성하므로 검사 및 베어링 교체가 간단해집니다. 실제적인 특성은 다음과 같습니다.

• 나선형 쌍당 약 3:1 ~ 8:1의 단계 비율; 세 단계는 200:1 이상에 도달합니다.
• 나선형 기어링은 경부하 이상에서는 표준입니다. 왜냐하면 겹치는 톱니 접촉이 하중을 분산시키고 소음을 줄이기 때문입니다. 스퍼 기어링은 느린 후진 작업에서 일반적으로 사용됩니다.
• 출력 옵션에는 키가 있는 중실 샤프트, 수축 디스크가 있는 중공 샤프트, 플랜지 또는 풋 장착이 포함됩니다.
• 입력은 모터에 직접 연결되거나, 벨트 풀리가 장착되거나, 모터가 하우징에 플랜지된 기어 모터로 공급될 수 있습니다.
• 효율성은 높고 슬립은 사실상 0이므로 출력 속도는 입력 속도를 정확하게 추적하며 이는 측정 및 인덱싱 업무에 중요합니다.

전력 경로의 작동 방식 및 손실이 나타나는 위치

각 단계는 대략 1~2%의 손실로 속도를 토크로 변환하므로 평행 샤프트 감속기의 전체 효율은 단일 제조 세부 사항보다는 주로 포함된 단계 수에 따라 결정됩니다.

2단계 장치는 일반적으로 약 97%, 3단계 장치는 약 95~96%에 도달합니다. 손실은 톱니 맞물림, 베어링 마찰, 오일 휘젓기 등 세 가지 영역으로 나뉩니다. 휘젓는 것이 가장 자주 간과되는 것입니다. 과충전된 스플래시 윤활 기어박스는 기계적 정격이 한계에 도달하지 않은 경우에도 섬프 온도를 90도 이상으로 올릴 수 있으며, 결과적인 오일 저하로 인해 기어가 마모되기 훨씬 전에 베어링 수명이 단축됩니다.

이것이 열용량을 기계적 용량과 함께 확인해야 하는 이유입니다. 높은 입력 속도에서 또는 장치가 공기 흐름이 없는 뜨거운 인클로저에 있을 때 열 정격은 토크가 아닌 바인딩 제약일 수 있습니다.

치아 표면 옵션 및 하중 용량

톱니 경도는 주어진 중심 거리가 전달할 수 있는 토크의 양을 결정하며 다른 단일 사양 선택보다 가격을 결정합니다.

단단하고 갈아진 치아는 자동으로 더 나은 구매가 아닙니다. 단위당 비용이 더 많이 들고, 낮은 전력과 가벼운 의무로 추가 용량을 지불하면 전혀 사용되지 않습니다. 그 반대의 실수는 비용이 더 많이 듭니다. 시간당 3회 완전 부하를 시작하는 컨베이어에 소프트 톱니 유닛을 지정하면 일반적으로 첫 해 안에 구멍이 뚫리게 됩니다.

당사의 강화 및 중간 경도 원통형 장치는 동일한 하우징 및 장착 규칙을 따르므로 작업이 증가하면 일반적으로 동일한 설치 공간에서 프레임 크기를 업그레이드할 수 있습니다.

단단한 톱니 표면 원통형 기어 감속기 고부하 산업용 드라이브의 경우 이 소형 감속기는 강화된 접지 기어링, 높은 부하 용량 및 까다로운 작동 조건을 위한 보호 기능을 제공합니다. 제품보기 →

감속기를 실제 용도에 맞추기

모터 명판이 아닌 구동 기계의 토크 곡선에서 선택을 시작해야 합니다. 왜냐하면 시동 토크, 이탈 토크 및 순간 과부하가 실제로 기어박스의 크기를 결정하기 때문입니다.

프레임 크기를 수정하기 전에 다음 사항을 해결하세요.

1. 서비스 팩터: 균일한 하중의 경우 약 1.0, 중간 충격의 경우 1.25, 심한 충격 및 빈번한 시동의 경우 1.5 이상입니다.
2. 단지 실행 토크뿐만 아니라 시동 및 정지 조건을 포함한 최대 토크입니다.
3. 필요한 출력 속도 및 허용 오차 1~2%의 속도 오류로 인해 계량 또는 투여 프로세스가 혼란스러울 수 있습니다.
4. 풀리, 스프로킷 또는 커플링에 의해 출력 샤프트에 적용되는 반경방향 및 축방향 하중.
5. 하루당 시간 단위의 듀티 사이클, 시간당 시작 및 드라이브 역전 여부.
6. 하우징 주변의 주변 온도, 고도 및 사용 가능한 냉각 공기.
7. 장착 방향(오일 레벨과 브리더 위치가 이에 따라 변경됨).
8. 구동 장비에 위치 지정 요구 사항이 있는 경우 백래시 허용치입니다.
9. 현장 조건에서 실제 흡수된 전력에 대한 열 정격입니다.

이 클래스의 장치는 광범위한 프레임 크기 및 비율에 걸쳐 사용할 수 있으므로 기존 드라이브의 등급을 재조정할 때 유사한 교환이 실용적입니다.

중간 정도의 단단한 치면 원통형 기어 감속기 담금질 합금강 기어링, 모듈식 장착, 기존 드라이브 재등급을 위한 폭넓은 프레임 및 비율 옵션을 갖춘 적당한 하중을 위한 비용 효율적인 원통형 감속기입니다. 제품보기 →

평행 샤프트와 유성 및 웜 레이아웃

평행축 장치는 적당한 비율에서 효율성과 구매 비용 측면에서 승리하고, 유성 장치는 토크 밀도와 동축 장착 측면에서 승리하며, 웜 장치는 단계당 비율과 브레이크 없이 부하 유지 측면에서 승리합니다.

효율성 격차는 과소평가되기 쉽습니다. 연간 6,000시간을 작동하는 75kW 드라이브에서 96%와 70% 사이의 차이는 연간 수만 킬로와트시이며, 이는 일반적으로 2년 이내에 가격 차이를 능가합니다. 커밋하기 전에 더 넓은 그림을 원한다면 이 가이드를 참조하세요. 산업용 기어 감속기가 작동하는 방식 각 가족의 기본 사항을 다룹니다.

구동 기계에 90도 회전이 필요한 경우 별도의 전송 기어박스를 추가하는 것보다 직각 베벨-나선형 장치가 일반적으로 선호됩니다. 각 추가 구성 요소마다 비용, 정렬 작업 및 또 다른 윤활 지점이 추가되기 때문입니다.

평행축 감속기가 유지되는 곳

이는 구동 기계가 보통에서 높은 출력으로 지속적으로 작동하고 구동렬에 인라인 기어박스를 위한 공간이 있는 모든 곳에 나타납니다.

• 광산, 항만 및 벌크 처리 분야의 벨트 및 체인 컨베이어.
• 높은 토크와 꾸준한 속도가 소형성보다 더 중요한 볼 및 로드 밀.
• 크레인 이동, 호이스트 및 장거리 이동 메커니즘.
• 시동 토크가 높은 믹서, 교반기 및 농축기.
• 압연기 보조 장치, 스태커-리클레이머 및 파이프 피어싱 장비.
• 공정 플랜트의 압출기, 펌프 및 팬.

대량 처리는 단일 용도로 가장 큰 것이며, 소형 선택을 가장 눈에 띄게 처벌하는 임무이기도 합니다. 전체 부하에서 막히고 다시 시작되는 컨베이어는 작동 수치보다 훨씬 높은 충격 토크를 적용하기 때문입니다.

벨트 컨베이어 시스템용 컨베이어 감속기 높은 토크로 강화된 기어링, IP65 보호 및 백스톱 옵션을 갖춘 견고한 컨베이어 드라이브로, 먼지와 충격 속에서도 대량 자재를 연속적으로 처리하는 데 적합합니다. 제품보기 →

조기고장을 예방하는 설치 및 유지관리

대부분의 조기 기어박스 고장은 기어 톱니 자체보다는 정렬, 윤활 또는 환기로 인해 발생합니다.

• 다이얼 표시기나 레이저 도구를 사용하여 샤프트 정렬을 확인합니다. 수백분의 1밀리미터의 각도 오차만으로도 몇 달에 걸쳐 베어링에 불균일한 부하가 가해질 수 있습니다.
• 과도한 장력으로 인해 출력 베어링에 직접 부하가 가해지기 때문에 벨트와 체인 장력을 제조업체의 한계 내로 유지하십시오.
• 실제 주변 온도에 대해 지정된 점도 등급을 사용하고 사이트 글라스 표시 이상으로 채우지 마십시오.
• 처음 300~500시간 작동 후 물을 비우고 다시 채운 다음, 5,000~8,000시간 간격으로 두 번째 서비스마다 오일 샘플링을 수행합니다.
• 브리더와 오일 레벨 플러그가 장착 방향에 맞게 배치되었는지 확인하십시오. 교체하지 않고 수평에서 수직으로 회전한 장치는 누출되거나 고갈될 수 있습니다.
• 시운전 시 소음과 진동을 기록하여 나중에 추세를 기준선과 비교할 수 있습니다.

보관 중인 장치의 경우 오일을 채우고 매월 손으로 샤프트를 회전시킨 후 설치될 때까지 브리더를 꽂아 두십시오. 통풍구가 열려 있는 상태로 1년 동안 옥외에 방치된 기어박스는 부하를 모으기 훨씬 전에 응축수를 모을 것입니다.

자주 묻는 질문

단일 스테이지 평행축 감속기는 어떤 비율을 달성할 수 있습니까?

실제로 헬리컬 기어의 경우 3:1 ~ 8:1입니다. 더 높은 단일 스테이지 비율이 가능하지만 피니언이 작아지고 하우징이 커지므로 일반적으로 2단 스테이지가 더 저렴하고 내구성이 더 좋습니다.

평행축 감속기를 수직으로 장착할 수 있나요?

예. 하지만 오일 레벨, 브리더 및 배수 위치는 방향에 맞게 변경해야 합니다. 수평 장착용으로 설정된 유닛은 윤활 배열을 확인하지 않고 회전시키지 마십시오.

헬리컬 기어는 항상 스퍼 기어보다 낫습니까?

헬리컬 기어는 접촉이 점진적이기 때문에 더 조용하게 작동하고 단위 폭당 더 많은 하중을 전달합니다. 스퍼 기어는 비용이 저렴하고 축 방향 추력을 생성하지 않으며 저속, 후진 또는 저전력 작업에 적합한 선택입니다.

기어박스가 예상보다 뜨거워지는 이유는 무엇입니까?

일반적으로 과충전, 잘못된 오일 점도, 통풍구 막힘, 과부하 지속, 하우징 주변의 공기 이동 부족 등이 있습니다. 먼저 오일 레벨을 확인한 다음 실제 흡수 전력에 대한 열 등급을 확인하십시오.

평행축 감속기는 브레이크 없이 부하를 지탱합니까?

일반적으로 아니요. 헬리컬 또는 스퍼 기어링의 경우 자체 잠금을 수행하기에는 효율성이 너무 높으므로 경사진 컨베이어 및 호이스트에는 홀딩 브레이크 또는 백스톱이 필요합니다.

평행축 기어 감속기는 영리한 설치보다 신중한 사양을 보장하는 간단한 기계입니다. 서비스 팩터, 톱니 경도 및 열 등급을 올바르게 설정하고 오일을 깨끗하게 유지하고 샤프트를 정렬하면 잘 선택된 장치는 일상적인 유체 교환만으로 10년 이상 작동할 것입니다. 구동 장비의 토크와 듀티 사이클부터 시작한 다음 주문하기 전에 기계적 및 열적 한계를 기준으로 프레임 크기를 확인하세요.