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기어 셰이퍼 커터 설계의 기본 매개 변수

기어 셰이퍼 커터는 본질적으로 백래시 없는 "메싱"(즉, 모션 생성)을 통해 공작물 기어의 톱니 프로파일을 절단하는 수정된 기어입니다. 외부 스퍼 및 헬리컬 기어, 내부 기어, 좁은 릴리프 홈이 있는 더블 기어 등 다양한 유형의 원통형 기어를 가공할 수 있습니다. 다음은 기어 셰이퍼 커터의 기본 설계 매개변수에 대한 자세한 개요입니다.

I. 기어 셰이퍼 커터의 분류

구조에 따라 기어 셰이퍼 커터는 세 가지 유형으로 분류됩니다.

디스크형: 주로 외경 스퍼기어, 헬리컬기어 가공에 사용됩니다.
컵형: 타워형 평기어나 헬리컬기어 가공에 적합합니다.
테이퍼생크형: 내부 기어 가공을 위해 특별히 설계되었습니다.

II. 기본 설계 매개변수

1. 수정 계수(x₀)

기어 셰이퍼 커터의 릴리프 각도로 인해 경사면에서 뒤쪽으로 치수가 점차 감소합니다. 결과적으로 수정 계수는 다양한 단면에 걸쳐 달라집니다. 원래 단면의 수정 계수는 0이며 양수 값은 앞쪽 끝으로 갈수록 증가하고 음수 값은 뒤쪽 끝으로 갈수록 더욱 뚜렷해집니다. 수정 계수(x₀)와 릴리프 각도(αₑ) 사이의 관계는 다음과 같이 표현됩니다. x₀ = b·tanαₑ(여기서 b = 원래 단면으로부터의 거리)

선택 시 주요 고려사항:

새로운 커터의 경우 수정 계수가 클수록 재연마 시간이 늘어나고 서비스 수명이 연장되며 상단 가장자리 경사각이 향상되고 가공된 기어의 표면 품질이 향상되므로 선호됩니다.
최대 수정 계수(x₀max): 커터의 톱니 끝 날카로움과 공작물 기어의 잠재적 전이 곡선 간섭으로 제한됩니다.
최소 수정 계수(x₀min): 커터 강도와 공작물 기어의 루트 절단 또는 팁 절단 위험에 의해 제한됩니다.

2. 치형 각도 보정(α₀)

커터에 경사각과 여유각이 있으면 치형 오류가 발생합니다. 이러한 오차를 최소화하기 위해 치형 각도를 수정하여 공작물 기어의 압력 각도와 다른 값을 얻습니다. 수정된 치형 프로파일 각도(α₀)는 다음 공식에 따라 공작물 기어의 압력 각도 및 커터의 경사각/릴리프 각도와 관련됩니다. tanα₀ = (tanα_w) / (1 - tanγ·tanαₑ)(여기서 α_w = 공작물 기어의 압력 각도, γ = 경사각, αₑ = 릴리프 각도)