기어 모터
2.2.1 유형 특성
(l) 분류된 기어 모터는 맞물림 원리에 기반한 유압 모터로, 고속 유압 모터에 속합니다. 이는 다양한 유압 모터 중 가장 간단한 구조입니다. 그 자세한 분류는 그림 y에 나와 있습니다. 그 중에서 두 기어형 involute 외부 기어 모터가 가장 널리 사용됩니다.
(2) 특성은 아래 표에 나와 있습니다.
기어 모터의 특징
유형 | 주요 장점 | 주요 단점 |
점진 개방선 외 맞물림 기어 모터 | ①구조가 간단하고, 공예성이 좋다 | ①시작 토크가 작다; 출력 토크 맥동이 크다 |
②부피가 작고, 무게가 가벼움 | ②효율이 낮음 |
③오염 저항력이 강함 | ③저속 안정성 저하 |
④충격에 강하고 관성이 작음 | ④소음이 크다 |
摆선 내 맞물림 기어 모터 | ①부피가 작고, 무게가 가벼우며, 전력 대 무게 비율이 높다 | 구조 복잡 |
②출력 토크가 큼 |
③회전 속도 범위 넓음 |
④가격이 저렴하다 |
2.2.2 작동 원리
(l) 두 기어형 involute 외부 기어 모터의 작동 원리 및 주의해야 할 몇 가지 문제
① 작동 원리 다이어그램 Z는 두 개의 기어형 involute 외부 맞물림 기어 모터의 작동 원리를 보여줍니다. 맞물린 두 기어 I와 II의 중심은 각각 O1과 O2이며, 맞물림 지점의 반경은 각각 R1과 R2입니다. 기어 I은 하중이 있는 출력 샤프트입니다. 고압 유체 P1( P2는 리턴 유압)이 기어 모터의 유입 챔버로 들어가면, 이는 치아 1', 2', 3' 및 1', 2', 3', 4'의 표면과 외함 및 엔드 커버의 관련 내부 표면으로 구성됩니다. 맞물림 지점의 반경이 추가 원의 반경보다 작기 때문에, 화살표로 표시된 것처럼 치아 1'과 2'의 치면에서 불균형 유압이 발생합니다. 유압은 축 01과 02에 토크를 생성합니다. 토크의 작용 하에 기어 모터는 그림에 표시된 방향으로 지속적으로 회전합니다. 기어의 회전과 함께 유체는 유출 챔버로 이동하여 배출됩니다. 압력 유체가 기어 모터에 지속적으로 공급되는 한, 모터는 지속적으로 회전하며 토크와 속도를 출력합니다. 기어 모터 회전 과정에서 모터의 출력 토크는 맞물림 지점이 지속적으로 위치를 변경하기 때문에 맥동합니다.
② 기어 펌프와 비교할 때, 기어 모터는 다음과 같은 문제가 있습니다.
a. 기어 모터는 전진 및 후진 회전의 요구 사항이 있으므로 내부 구조와 유로가 대칭적입니다.
b. 모터의 저압 캐비티에 있는 오일은 기어에 의해 압출되므로 저압 캐비티의 압력이 대기압보다 약간 높아져 기어 펌프와 같은 높은 흡입 유량으로 인해 모터에서 공동 현상이 발생하지 않습니다.
c. 모터에서의 오일 리턴의 역압으로 인해 모터의 정방향 및 역방향 회전 중에 샤프트 끝 씰이 손상되는 것을 방지하기 위해 기어 모터 하우징에 별도의 오일 누출 포트를 설정하여 베어링 부분의 누출 오일을 하우징 외부의 오일 탱크로 유도하고, 기어 펌프처럼 누출 오일을 저압 챔버로 유도하지 않도록 합니다.
d. 기어 펌프는 압력과 유량을 제공하며, 체적 효율성을 강조하고, 기어 모터는 출력 토크를 생성하며 기계적 효율성을 강조하고, 좋은 기동 성능과 낮은 최소 안정 속도를 가지려고 합니다. 기동 성능을 향상시키기 위해서는 마찰 토크, 기동 압력 및 데드 존을 줄이는 것이 필요합니다(그림 a 참조). 최소 안정 속도를 줄이는 것은 모터가 매우 낮은 속도에서 안정적으로 작동하도록 하여 기어가 기어가지 않도록 하는 것입니다. 따라서 일반적으로 다음과 같은 조치를 취합니다.
i. 니들 베어링은 종종 모터의 시작 마찰 토크를 줄이는 데 사용됩니다.
II. 베어링의 윤활 및 냉각 조건을 개선하고, 특히 시작 순간에 좋은 윤활이 이루어지도록 보장합니다.
III. 축 방향 힘을 줄여 베어링의 하중을 줄이고 마찰 토크를 감소시킵니다.
IV. 간극 보상 장치의 압축 계수는 가능한 한 줄여야 하며, 보상 장치가 약한 조임 힘으로 기어와 약간만 접촉하도록 하여 마찰 토크를 줄여야 합니다.
5. 기어 모터의 이빨 수는 일반적으로 기어 펌프의 이빨 수보다 많아 토크의 변동을 줄이고 최소 안정 속도를 낮추며 저속 안정성을 개선하고 기동 성능을 향상시킵니다. 또한, 이빨 수를 늘리는 것은 진동과 소음을 줄이는 데에도 유리합니다. 모터의 출력 샤프트와 연결된 기어의 이빨 수 Z1은 14 이상이어야 합니다. 고압 기어 펌프의 이빨 수는 일반적으로 z = 6 ~ 14입니다 (언더컷을 방지하고 뿌리 강도를 약화시키지 않기 위해 이빨 프로파일을 수정해야 합니다).