CNC 가공 헬리컬 기어

5월 2일에 설립된 Longwin006은 광범위한 OEM 및 ODM 생산 경험을 바탕으로 17년 동안 선도적인 고정밀 금속 부품 제조업체로 자리매김해 왔습니다. 정밀 다이캐스팅 부품, CNC 가공 부품, 자동 선반 터닝 부품의 개발 및 설계를 전문으로 하고 있습니다. 당사의 역량에는 직경 1mm ~ 400mm, 길이 1mm ~ 1000mm 범위의 원통형 제품 생산이 포함됩니다. 비원통형 제품의 경우 길이는 0.5mm ~ 1000mm, 너비는 0.5mm ~ 600mm, 높이는 0.5mm ~ 600mm이며 정확도는 최대 0.002mm입니다. 2015년에 우리는 고객을 위해 고정밀 유성 기어박스를 개발했습니다. 당사의 제품은 자동차 컨트롤러, 서보 모터, 엔코더, 감속기 및 로봇에 널리 사용됩니다. 64,000평방미터의 공장 건축 면적, 600명의 직원, 500대의 CNC 가공 장비, 160~1250톤에 이르는 16대의 다이캐스팅 기계, 30가지 유형의 테스트 및 측정 장비를 통해 고품질 정밀도를 제공할 수 있습니다. 금속 부품, 경쟁력 있는 가격, 우수한 서비스.

시스템의 입력 토크에 대한 출력 토크의 비율로도 알려진 기계적 이점은 헬리컬 기어의 기본 원리입니다. 기어비, 즉 기어열의 초기 기어 속도에 대한 마지막 기어 속도의 비율이 기어의 기계적 이점을 결정합니다. 에너지 보존 법칙은 기어 트레인의 관계에서 중요한 역할을 합니다. 이 개념은 시스템의 저장된 동력을 조사하여 기어열을 분석할 때 단순화될 수 있습니다. 또한 이 분석은 기어의 각속도를 토크와 연관시킵니다.
헬리컬 기어의 특수 톱니는 샤프트와 기어 면에 특정 각도로 배치됩니다. 헬리컬 기어 시스템의 두 톱니가 접촉할 때 초기 접촉 지점은 톱니의 한쪽 끝이며, 기어가 회전함에 따라 접점은 두 톱니가 완전히 맞물릴 때까지 점차 확장됩니다. 작동 중에 두 개 이상의 톱니가 접촉하기 때문에 기어는 더 큰 하중을 견딜 수 있습니다.
이러한 점진적 맞물림 설계에서 톱니 사이의 하중 공유로 인해 헬리컬 기어는 스퍼 기어보다 더 조용하고 원활하게 작동할 수 있습니다. 이로 인해 헬리컬 기어는 거의 모든 자동차 변속기에 사용됩니다. 또한 헬리컬 기어의 구부러진 톱니로 인해 엇갈리게 배치됩니다. 즉, 지그재그 패턴으로 쌓아 올리거나 정렬되지 않은 상태로 쌓아야 합니다. 다음 기어의 톱니는 첫 번째 기어와 방향이 다르기 때문에 서로 맞물릴 수 있습니다.
톱니의 기울어진 각도로 인해 발생하는 톱니 사이의 미끄럼 접촉도 축방향 힘과 열을 발생시켜 효율성을 저하시킵니다. 헬리컬 기어의 각진 톱니는 기어가 맞물릴 때 기어에 추력 하중을 가하게 합니다. 헬리컬 기어 장치에는 이러한 추력을 견딜 수 있는 회전을 돕는 베어링이 있습니다. 장비 내부에는 베어링이 회전축을 지지합니다. 헬리컬 기어에는 스러스트 또는 롤러 베어링이 필요하며, 반경 방향 힘과 축 방향 힘을 모두 견뎌야 하기 때문에 스퍼 기어에 사용되는 일반 베어링보다 더 크고 비싼 경우가 많습니다. 나선 각도에 대한 접선의 크기에 따라 축력이 어떻게 변하는지가 결정됩니다. 나선 각도는 축 방향 힘의 생성으로 인해 일반적으로 45도로 제한되지만, 나선 각도가 클수록 더 나은 속도와 더 부드러운 동작을 제공합니다.

기어 설계 및 엔지니어링
제조 공정은 기어 설계 및 엔지니어링으로 시작됩니다. 여기에는 적용 요구 사항에 따라 치형, 나선 각도, 압력 각도 및 모듈(또는 피치)과 같은 기어 사양을 결정하는 것이 포함됩니다. CAD(Computer-Aided Design) 소프트웨어는 일반적으로 기어 형상과 톱니 프로파일을 설계하는 데 사용됩니다.

재료 선택
헬리컬 기어 제조에는 재료 선택이 중요합니다. 사용되는 일반적인 재료에는 합금강, 탄소강 또는 특수 기어강이 포함됩니다. 재료는 강도가 높고 내피로성, 내마모성이 좋아야 합니다. 부하 용량, 작동 조건, 원하는 기어 수명과 같은 요소에 따라 재료 선택 프로세스가 결정됩니다.

기어 절단 기술
헬리컬 기어 제조에 사용되는 두 가지 기본 기어 절삭 기술은 다음과 같습니다.
호빙:호빙은 헬리컬 기어의 대량 생산을 위한 가장 일반적이고 효율적인 방법입니다. 나선형 톱니를 점진적으로 절단하기 위해 절단 모서리가 여러 개인 특수 절단 도구인 호브를 사용하는 작업이 포함됩니다. 호브가 축 방향으로 이동하는 동안 기어 블랭크가 회전하여 나선형 톱니 형태를 생성합니다.
형성:성형에는 셰이퍼 커터라고 알려진 절삭 공구가 회전 및 축 운동으로 치아를 점진적으로 절단하는 기어 성형 기계를 사용하는 작업이 포함됩니다. 호빙이 더 일반적으로 사용되는 반면, 성형은 소규모 배치 생산이나 더 큰 모듈이 있는 기어에 적합합니다.

열처리
기어 절삭 후에는 재료의 기계적 특성을 향상시키기 위해 열처리 공정이 적용됩니다. 일반적인 열처리 방법은 다음과 같습니다.
침탄:침탄은 탄소가 풍부한 환경에서 가열 과정을 통해 기어 표면에 탄소를 도입하는 과정을 포함합니다. 이는 기어 톱니의 경도와 내마모성을 증가시킵니다.
담금질 및 템퍼링:침탄 처리 ​​후 기어를 담금질하여 급냉시킨 후 뜨임 처리를 하여 취성을 줄이고 재료의 전체적인 인성과 강도를 향상시킵니다.

마무리 작업
원하는 표면 마감, 정확성 및 소음 감소를 달성하기 위해 마감 작업이 수행됩니다. 이러한 작업에는 기어 톱니의 연삭, 호닝 또는 랩핑이 포함될 수 있습니다. 기어 표면 경도, 내마모성 및 피로 강도를 향상시키기 위해 쇼트 피닝 또는 질화와 같은 표면 처리 공정을 적용할 수도 있습니다.

품질 관리 및 검사
품질 관리 조치는 헬리컬 기어가 필수 사양 및 표준을 충족하는지 확인합니다. 일반적인 검사 기술은 다음과 같습니다.
치수 검사:CMM(3차원 측정기) 또는 기어 측정 장비를 사용하여 치형, 피치 직경, 런아웃과 같은 중요한 치수를 측정합니다.
표면 검사:육안 검사, 염료 침투 테스트 또는 자분 입자 검사와 같은 기술을 사용하여 기어 표면에 균열, 버 또는 불규칙성과 같은 결함이 있는지 육안 또는 자동 검사합니다.
경도 테스트:기어가 필요한 경도 사양을 충족하는지 확인하기 위해 Rockwell 또는 Brinell 경도 테스트와 같은 경도 테스트 방법을 사용하여 기어 경도를 결정합니다.
기어 톱니 접촉 패턴 분석:적절한 기어 정렬 및 하중 분포를 보장하기 위해 맞물림 중 기어 톱니 접촉 패턴을 분석합니다. 이는 특수 염료를 사용하여 치아 접촉 패턴을 확인하거나 접촉 패턴 분석 소프트웨어와 같은 기술을 통해 수행할 수 있습니다.