기어는 기계적 변속 시스템의 핵심 부품이며, 부하 용량은 전체 변속 시스템의 신뢰성과 수명을 직접적으로 결정합니다. 기어의 부하 용량은 주로 두 가지 중요한 측면, 즉 치면 접촉 피로 강도와 치근 굽힘 피로 강도와 관련이 있습니다.

일반적인 기어 고장 모드

• 치면 피팅: 반복적인 접촉 응력으로 인한 표면의 금속 박리.
• 치면 스커핑: 고속 및 고부하 작동으로 인한 금속 표면의 부착.
• 치면 마모: 마찰로 인한 치면의 재료 손실.
• 치 파손: 굽힘 피로 또는 과부하로 인해 발생.
• 소성 변형: 과부하 상태에서 치면의 재료 흐름.

부하 용량의 핵심 설계 및 계산

1. 치면 접촉 피로 강도 계산

• σH = 계산된 접촉 응력 (MPa)
• ZH = 노드 영역 계수, ZE = 재료 탄성 계수, Zε = 접촉비 계수, Zβ = 헬릭스 각도 계수
• Ft = 단면 기준 원의 접선력 (N)
• b = 치폭 (mm), d1 = 피니언의 기준 원 직경 (mm), u = 기어비 (u=z2/z1)
• σHP = 허용 접촉 응력 (MPa), σHP = σHlim·ZN·ZL·Zv·ZR·ZW·ZX/SHmin으로 계산 (σHlim = 테스트 기어의 접촉 피로 한계; ZN = 수명 계수; ZL = 윤활제 계수; Zv = 속도 계수; ZR = 표면 거칠기 계수; ZW = 경화 계수; ZX = 크기 계수; SHmin = 최소 안전 계수)

2. 치근 굽힘 피로 강도 계산

• σF = 계산된 굽힘 응력 (MPa)
• mn = 법선 모듈 (mm)
• YF = 치형 계수, YS = 응력 보정 계수, Yβ = 헬릭스 각도 계수, YB = 치폭 계수
• σFP = 허용 굽힘 응력 (MPa), σFP = σFlim·YN·YδrelT·YRrelT·YX/SFmin으로 계산 (σFlim = 테스트 기어의 굽힘 피로 한계; YN = 수명 계수; YδrelT = 상대 치근 필렛 민감도 계수; YRrelT = 상대 표면 상태 계수; YX = 크기 계수; SFmin = 최소 안전 계수)

부하 용량 검증

• 접촉 피로 강도 검증: ZH를 계산하고, ZE를 결정하고, Zε를 계산하고, Zβ를 고려하고, Ft를 계산하고, 보정 계수를 확인하고, σH를 σHP와 비교하여 σH ≤ σHP인지 확인합니다.
• 굽힘 피로 강도 검증: YF를 정의하고, YS를 계산하고, Yβ를 고려하고, YB를 계산하고, 보정 계수를 식별하고, σF를 σFP와 비교하여 σF ≤ σFP인지 확인합니다.
• 특수 작업 조건 검증: 단기 과부하 검증(최대 순간 부하 고려), 충격 부하 검증(동적 부하 계수 도입), 고온 조건 검증(재료 성능 변화 고려), 저속 고부하 검증(소성 변형에 중점)을 포함합니다.

주요 영향 요인 및 최적화

• 선술집 시간 : 2025-12-02 10:24:20 >> 뉴스 명부