1. 소개

2. 전기 구동 시스템에서 기어 변속기의 역할

• 동력 전달: 전기 모터에서 생성된 동력을 차량 바퀴 및 로봇 팔과 같은 부하로 전달하여 동력원과 실행 단 사이의 다리 역할을 합니다.
• 토크 증폭: 적절한 감속비를 설계하여 기어 변속기는 다양한 작동 조건(예: NEV 시동 및 중장비 로봇 작동)에서 부하의 높은 토크 요구 사항을 충족하기 위해 모터에서 출력되는 토크를 증폭합니다.
• 속도 조절: 서로 다른 잇수를 가진 기어 쌍을 결합하여 출력 속도를 조정하여 시스템이 NEV의 고속 크루징 및 로봇의 정밀 저속 위치 지정과 같은 다양한 속도 요구 사항에 적응할 수 있도록 합니다.
• 정밀 제어: 시스템의 동적 응답 및 위치 정확도를 향상시킵니다. 예를 들어, 로봇 관절에서 고정밀 기어 변속기는 로봇이 밀리미터 수준의 움직임 정확도를 달성할 수 있도록 보장합니다.

3. 전기 구동 시스템용 기어 변속기 설계의 주요 요소

3.1 기어 유형 선택

• 인벌류트 기어: 가장 널리 사용되는 유형으로, 안정적인 변속과 높은 정밀도를 특징으로 하며, 산업용 공작 기계 스핀들과 같은 고정밀 변속 시나리오에 적합합니다.
• 유성 기어: 컴팩트한 구조와 높은 토크 밀도를 갖추고 있어 NEV 감속기에 적합하며, 강한 토크 출력을 제공하면서 설치 공간을 절약할 수 있습니다.
• 헬리컬 기어/스퍼 기어: 헬리컬 기어는 경사진 잇면 설계로 인해 소음이 적고 부드러운 작동을 하며, 맞물림 시 더 넓은 접촉 면적을 보장합니다. 전기 모터 출력 샤프트와 같은 고속 응용 분야에 이상적입니다.
• 하모닉 기어: 백래시가 없는 것이 특징이며, 초고정밀 위치 정확도를 달성하기 위해 정밀 로봇 변속기(예: 로봇 팔 관절)에 널리 사용됩니다.

3.2 재료 선택

• 강철 기어: 20CrMnTi 및 40Cr과 같은 재료가 일반적으로 사용됩니다. 높은 강도와 내마모성을 제공하여 NEV 메인 감속기 및 산업용 기어박스와 같은 고부하 변속 시나리오에 적합합니다.
• 분말 야금 기어: 이러한 기어는 경량이고 비용 효율적이므로 가정용 전기 제품 및 경량 산업 장비의 소형 전기 모터에 적용할 수 있습니다.
• 플라스틱/복합 기어: 소음이 적고 제조 비용이 낮아 전기 자동차의 보조 부품 및 소규모 자동화 장비와 같은 저부하 변속 시스템에 사용됩니다.

3.3 기어 매개변수 최적화

• 모듈(m): 기어 이빨의 강도를 결정합니다. 모듈이 클수록 이빨이 두꺼워지고 부하 용량이 높아지므로 과부하 시 이빨 파손을 방지하기 위해 모터 출력과 일치해야 합니다.