기어 모터
2.2.1 유형 특성
(l) 분류 기어 모터는 메싱 원리를 기반으로 한 유압 모터로 고속 유압 모터에 속합니다. 다양한 유압 모터 중 가장 간단한 구조입니다. 자세한 분류는 그림 y에 나와 있습니다. 그 중 2기어 타입 인벌류트 외부 기어 모터가 가장 널리 사용됩니다.
(2) 특성은 아래 표와 같다.
기어모터의 특성
유형 | 주요 이점 | 주요 단점 |
인벌류트 외부기어 모터 | ① 구조가 간단하고 가공성이 좋다 | ① 시동 토크가 작고 출력 토크 맥동이 크다 |
② 소형, 경량 | ②효율성이 낮다 |
③ 강력한 오염방지 능력 | ③ 저속에서 안정성이 떨어진다 |
④충격성, 관성이 작음 | ④큰 소음 |
사이클로이드 내부 기어 모터 | ① 소형, 경량, 높은 출력대 중량비 | 복잡한 구조 |
② 출력 토크가 크다 |
③ 넓은 속도 범위 |
④ 가격이 저렴하다 |
2.2.2 작동 원리
(l) 2단 기어형 인벌류트 외부기어 모터의 동작 원리 및 주의할 점
① 작동 원리 다이어그램 Z는 2개 기어 유형 인벌류트 외부 맞물림 기어 모터의 작동 원리를 보여줍니다. 2개의 맞물림 기어 I 및 II의 중심은 각각 O1 및 O2이고 맞물림 지점의 반경은 각각 R1 및 R2입니다. 기어 I은 부하가 있는 출력 샤프트입니다. 고압 오일 P1(P2는 복귀 오일 압력)이 기어 모터의 오일 입구 챔버에 들어갈 때, 이는 치아 1', 2', 3' 및 1', 2', 3', 4'의 표면과 셸 및 엔드 커버의 관련 내부 표면으로 구성되며, 맞물림 지점의 반경이 추가 원의 반경보다 작기 때문에 화살표로 표시된 것과 같은 불균형 오일 압력이 치아 1' 및 2'의 치아 표면에 생성됩니다. 유압은 축 01 및 02에 대한 토크를 생성합니다. 토크의 작용으로 기어 모터는 그림에 표시된 방향으로 연속 회전합니다. 기어의 회전에 따라 오일은 오일 리턴 챔버로 옮겨져 배출됩니다. 압력 오일이 기어 모터에 지속적으로 공급되는 한 모터는 지속적으로 회전하여 토크와 속도를 출력합니다. 기어 모터 회전 과정에서 맞물림 지점이 지속적으로 위치를 변경하기 때문에 모터의 출력 토크가 맥동합니다.
② 기어펌프에 비해 기어모터는 다음과 같은 문제점이 있다.
a. 기어 모터는 정회전과 역회전의 요구 사항이 있으므로 내부 구조와 오일 통로는 대칭입니다.
b. 모터의 저압 캐비티 내의 오일은 기어에 의해 압착되므로 저압 캐비티 내의 압력은 대기압보다 약간 높으므로 기어 펌프와 같이 흡입 유량이 높기 때문에 모터는 캐비테이션 현상을 일으키지 않습니다.
c. 모터의 오일 리턴의 역압으로 인해 모터의 정회전 및 역회전 중에 샤프트 엔드 씰이 손상되는 것을 방지하기 위해 기어 모터 하우징에 별도의 오일 누출 포트를 설치하여 베어링 부의 누출 오일을 하우징 외부의 오일 탱크로 유도하는 것이 기어 펌프처럼 누출 오일을 저압 챔버로 유도하는 것과는 다릅니다.
d. 기어 펌프는 압력과 유량을 제공하여 체적 효율을 강조하는 반면, 기어 모터는 출력 토크를 생성하여 기계적 효율을 강조하고 좋은 시동 성능과 낮은 최소 안정 속도를 갖도록 합니다. 시동 성능을 개선하려면 마찰 토크, 시동 압력 및 데드 존을 줄여야 합니다(그림 a 참조). 최소 안정 속도를 줄이는 것은 모터가 기어가지 않고 매우 낮은 속도로 안정적으로 작동하도록 하는 것입니다. 따라서 일반적으로 다음과 같은 조치를 취합니다.
i. 니들 베어링은 종종 모터의 시동 마찰 토크를 줄이는 데 사용됩니다.
II. 베어링의 윤활 및 냉각 조건을 개선하고, 특히 시동 시 윤활이 잘 되도록 합니다.
III. 베어링의 하중을 줄이기 위해 반경방향 힘을 줄여 마찰 토크를 줄입니다.
IV. 간극 보상 장치의 압축 계수를 최대한 낮추어 보상 장치가 조임력이 약한 기어와 약간만 접촉하도록 하여 마찰 토크를 줄여야 합니다.
5. 기어 모터의 이빨 수는 일반적으로 기어 펌프의 이빨 수보다 많으므로 토크 변동을 줄이고 최소 안정 속도를 낮추고 저속 안정성을 개선하고 시동 성능을 개선합니다. 또한 이빨 수를 늘리면 진동과 소음을 줄이는 데에도 도움이 됩니다. 모터의 출력축과 연결된 기어의 이빨 수 Z1은 14개 이상입니다. 고압 기어 펌프의 이빨 수는 일반적으로 z = 6 ~ 14입니다(언더커팅을 방지하고 뿌리 강도를 약화시키기 위해 이빨 모양을 수정해야 함).