올바른 기어 체인 드라이브를 선택하는 방법: 전문가 팁

I. 드라이브 선택 프로세스

톱니형 체인 드라이브를 선택할 때는 체인과 스프라켓의 조합이 요구 사항을 가장 잘 충족하도록 선택해야 합니다. 대부분의 경우 이 과정은 여러 단계로 이루어지며, 첫 번째 단계는 체인과 스프라켓의 설치 공간과 작업 하중 및 속도 요구 사항을 파악하는 것입니다.

일반적으로 주어진 작업 조건에 따라 체인과 스프라켓의 사이즈 조합이 두 가지 이상이기 때문에 실제로 2~3가지 대안을 고려하고 비용, 재고 활용도, 예상 수명과 같은 다른 중요한 요소를 고려하는 것이 가장 좋습니다.

대부분의 체인 제조업체는 사용자가 제품을 선택할 수 있도록 드라이브 선택 매뉴얼과 기술 지원을 제공합니다. 일부는 선택 과정을 간소화하기 위해 컴퓨터 프로그램을 제공하기도 합니다. 선택한 드라이브에 상당한 자금이 소요되거나 비정상적이고 극한 조건에서 작동하는 경우 체인 제조업체에 도움을 요청하는 것이 필수적입니다.

II. 체인 피치

일반적으로 작은 피치 체인은 고속에서 원활하게 작동합니다. 큰 피치 체인은 더 큰 토크를 전달하지만 저속에서 작동합니다.

III. 체인 너비

톱니 체인의 정격 출력은 단위 체인 폭 출력 값으로 표시됩니다. 주어진 피치에서 체인 폭을 늘리면 체인의 강도가 증가합니다. 정격 동력이 증가하면 비용도 증가합니다. 여러 체인 폭이 지정된 요구 사항을 충족하는 경우 일반적으로 비용을 줄이기 위해 폭이 작은 체인이 선택됩니다. 그러나 체인 폭을 늘리면 드라이브의 안정성과 충격에 더 강해질 수 있습니다.

IV. 근무 조건 요인

표 1은 작업 조건 계수를 제공합니다. 작업 조건 계수는 동력원과 구동 장비의 부하 특성을 특성화하는 데 사용됩니다. 톱니형 체인 드라이브를 선택할 때 만족스러운 전송 성능과 작동 수명을 얻으려면 적절한 작동 조건 계수를 사용해야 합니다. 작업 조건 계수를 잘못 사용하면 구동 장치가 조기에 손상될 수 있습니다.

표 1 근무 조건 요인

원동기 유형 A: 내연기관, 토크 컨버터, 전기 모터, 터빈 또는 유압 모터용 유압식 변속기입니다.

원동기 유형 B: 내연 기관용 기계식 변속기입니다.

V, 스프라켓 톱니 수

수명이 긴 변속기와 원활한 작동을 보장하려면 스프라켓의 톱니가 21개 이상이어야 합니다. 사용 스프로킷 변속기의 톱니 수가 적은 경우 다각형 효과로 인해 진동과 소음이 증가할 수 있습니다. 각 스프라켓 허브는 조립 샤프트 구멍과 키홈을 가공할 수 있는 충분한 직경 크기를 가져야 합니다. 표 2는 톱니 수가 33개 이하인 표준 톱니 체인 스프라켓에 권장되는 최대 구멍 직경 크기를 제공합니다.

ANSI 톱니 체인 스프라켓은 톱니 수가 12개 이상이어야 하며, 대형 스프라켓의 톱니 수는 일반적으로 120개를 초과하지 않아야 합니다.

톱니 체인이 마모되면 실제 피치가 증가하여 체인이 휠 톱니의 더 큰 피치 원에 놓이게 됩니다. 연신율이 너무 크면 체인이 건너뛰거나 떨어져 체인과 스프라켓이 손상될 수 있습니다. 체인의 최대 허용 연신율(%)은 200/N이며, 여기서 N은 큰 스프라켓의 톱니 수입니다.

표 2 표준 톱니 체인 스프라켓의 최대 홀 직경(단위: 인치)

VI. 스프라켓 치아 경화 치료

변속기 수명을 최대화하려면 스프라켓 톱니를 경화시켜야 합니다. 그러나 톱니 수가 50개 이상으로 스프라켓이 크고 하중과 속도가 모두 낮은 경우와 같이 일부 경우에는 톱니를 경화하지 않아도 수명이 길어질 수 있습니다.

VII. 작은 스프라켓 체인 랩 각도

정상적인 맞물림을 보장하고 체인 점프 현상을 방지하려면 작은 스프라켓의 체인 랩 각도가 120° 이상이어야 합니다. 구동비가 3:1 이하인 경우 이 요건은 자연스럽게 충족됩니다. 체인 랩 각도는 아래 공식을 사용하여 계산합니다.

A=180°-2arcsin[(D-d)/2C]

어디

• A는 체인 랩 각도(°)입니다;
• D는 큰 스프라켓 직경(인치)입니다;
• d는 작은 스프라켓 직경(인치)입니다;
• C는 중심 거리(인치)입니다.

VIII. 드라이브 비율

톱니 체인의 구동비는 12:1에 달할 수 있지만, 일반적으로 8:1 미만의 구동비가 더 경제적이고 실용적입니다. 이보다 높은 비율은 2단 드라이브가 필요한 경우가 많습니다.

IX. 체인 길이

체인의 총 링크 수는 짝수여야 합니다. 홀수 개의 링크를 사용할 때는 트랜지션 링크를 사용해야 하므로 전송 용량이 줄어들고 비용이 증가합니다. 다양한 유형과 폭의 톱니 체인은 전환 링크를 사용할 수 없습니다.

X. 차축 중심 거리

중심 거리가 미리 정해져 있지 않은 경우, 작은 스프라켓 랩 각도가 최소 120°가 되도록 하거나 다른 실제 적용 조건에 따라 최소값을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 주어진 구동비에서 중심 거리가 짧을수록 체인이 짧아져 마모되는 부품의 수를 줄이고 비용을 절감할 수 있기 때문입니다. 중심 거리가 길어지면 체인이 길어져 진동이 발생하고 마모가 가속화되어 유지보수가 더 어려워질 수 있습니다.

XI. 최소 중심 거리

최소 중심 거리는 두 스프라켓이 서로 간섭하지 않도록 해야 하며, 작은 스프라켓 체인 랩 각도가 120°에 도달할 수 있어야 합니다. 스프라켓이 간섭하는 것을 방지하려면 중심 거리가 두 스프라켓의 바깥쪽 원 반지름의 합보다 커야 합니다. 구동비가 3:1 이하인 경우, 중심 거리는 필요한 만큼 커질 수 있으며 작은 스프라켓 랩 각도는 표준을 충족합니다. 더 큰 구동비의 경우, 중심 거리를 선택할 때 앞서 언급한 공식을 사용하여 체인 랩 각도를 계산해야 합니다.

XII, 실제 중심 거리

일반적으로 중심 거리는 체인 링크 60개의 길이를 초과하지 않아야 합니다. 중심 거리가 너무 크면 체인의 처짐이 과도해집니다.

XIII, 조정 가능한 중심 거리

체인이 마모된 후에도 정상적인 변속을 보장하기 위해 체인을 다시 조일 수 있도록 중심 거리를 가능한 한 조정해야 합니다. 주어진 드라이브에 필요한 조정의 추정치는 최대 허용 연신율에 초기 중심 거리를 곱하고 가능한 한 두 체인 링크의 길이에 가깝게 조정하는 것입니다.

XIV, 고정 중심 거리

중심 거리를 고정할 수밖에 없고 체인 텐셔닝 휠이나 다른 방법으로 장력 장치를 사용할 수 없는 경우, 드라이브 설계 시 체인의 적절한 장력을 유지하는 것이 특히 중요합니다. 일반적인 방법은 체인의 길이와 사용되는 스프라켓의 중심 거리를 엄격하게 제어하는 것입니다. 때때로 체인 제조업체는 짧은 시험 주행 후 체인의 장력이 적절한지 확인하기 위해 정확한 중심 거리를 약간 늘릴 것을 권장합니다.

체인을 사용할 때는 일반적으로 필요한 것보다 넓은 체인을 선택하는 것이 좋으며, 이는 체인 힌지의 스트레스를 효과적으로 줄이고 마모율을 줄이며 고정 중심 거리 드라이브의 서비스 수명을 연장할 수 있습니다. 고정 중심 거리 드라이브의 경우 체인 제조업체에 구체적인 권장 사항을 문의할 수 있습니다.

XV, 체인 새그 공간

체인이 마모되고 길어지면 체인의 느슨한 쪽의 처짐이 증가합니다. 드라이브 장치 주변에 마모를 수용할 수 있는 충분한 공간이 있는지 확인해야 합니다.

XVI, 체인 아이들러

적절한 체인 장력을 유지하기 위해 아이들러 또는 슈 타입 장력 조절 장치를 체인의 느슨한 쪽에 사용할 수 있습니다. 아이들러는 드라이브 안쪽에 설치해야 하고 슈는 바깥쪽에 설치해야 합니다. 슈 텐셔너를 사용하기 전에 사용 중인 스프라켓 체인이 호환되는지 확인하세요. 많은 스프라켓 체인은 "백벤드" 디자인이 없어 슈에 심각한 손상을 입힐 수 있습니다.

XVII, 드라이브 배열

일반적인 드라이브 배열은 이전 글에서 소개한 바 있습니다.

1. 가변 속도 드라이브

드라이브가 특정 범위 내에서 작동할 때는 체인이 최대 하중과 속도에서 작동할 수 있는 용량이 있는지 확인해야 합니다. 때로는 부하 주기(다양한 하중과 속도에서 작동하는 시간의 비율)가 매우 명확하므로 체인을 최종적으로 선택하기 전에 예상되는 체인 수명 요구 사항을 고려해야 합니다.

2. 다중 구동 스프라켓

구동 스프라켓이 여러 개인 경우(아래 그림 참조), 체인의 양쪽에서 스프라켓을 구동할 수 있는 양면 스프라켓 체인이 자주 사용됩니다. 양면 스프라켓 체인은 다양한 형태로 제공되며, 양면 스프라켓 체인 드라이브를 설계할 때는 체인 제조업체에 문의해야 합니다.