GEAR HEAD의 특징

GEAR HEAD란

• GEAR 비율로 인하여 회전속도가 감속되면서 TORQUE가 변환되는 기기를 GEAR HEAD라 합니다.

GEAR HEAD의 특징

• 저소음형으로 전달 능력이 큽니다.
• 감속비에 따라 회전속도가 매우 정확합니다.
• 허용 TORQUE내에서 내구성이 양호합니다.
• 필요속도에 따른 풍부한 감속비가 있습니다.

GEAR HEAD에 대하여

• 감속 장치에서 원동축과 종동축과의 회전 속도의 비율을 감속비라고 합니다.
• 당사에서는 MOTOR의 SHAFT와 GEAR HEAD의 GEAR일부를 HELICAL GEAR로 정밀가공하여 종래의 GEAR HEAD와 비교하여 볼 때 10dB 정도의 대폭적인 저소음을 실현하였으며, MOTOR와 간단하게 연결할 수 있는 전용 GEAR HEAD가 1/3~1/200(K6, K8은 1/3~1/250)까지 다양한 종류가 있습니다.
• 1/200 이상의 감속비가 필요한 경우에는 중간감속기 1/10을 사용하여 주십시오.

GEAR HEAD의 종류

• 당사의 GEAR HEAD의 종류는 크게 FLANGE SIZE로 분류하여 □60㎜, □70㎜, □80㎜, □90㎜로 나누어집니다.

일반형 GEAR HEAD

①은 취부면 외형이 □80㎜을 의미합니다.
②는 치절형상입니다.
③은 감속비를 표시하며 1/3부터 1/200까지 24가지가 있습니다.
④는 BEARING TYPE을 의미합니다.
B : ALL BALL BEARING TYPE
C : BALL BEARING + METAL BEARING,
M : ALL METAL BEARING TYPE
* 1/200 초과의 감속비가 필요한 경우에는 중간 감속기 K8G10BX(1/10)를 사용하면 됩니다.
* 적용하는 MOTOR는 K8□G 입니다.

강력형 및 초강력형 GEAR HEAD

①은 접합면의 외형이 □90㎜을 의미합니다.
②는 치절형상입니다.
③은 감속비를 표시하며 1/3부터 1/200까지 24가지가 있습니다.
④는 BEARING TYPE을 의미합니다.
강력형과 초강력형은 BALL BEARING TYPE만 있습니다.
⑤는 강력형과 초강력형의 표시입니다.
무표시: 강력형 4각 BOX TYPE
F : 강력형 FLANCE TYPE
U : 초강력형 TYPE
UF : 초강력형 FLANGE TYPE
* 1/200 초과의 감속비가 필요한 경우에는 DECIMAL GEAR HEAD(K9P10BX)를 사용하면 됩니다.
* K9P(강력형 및 초강력형)에는 60W이상 MOTOR가 적용됩니다.

모터와 Gear Head의 조합방법

일반적인 조립

* 접합면 크기와 치절형상이 동일한 것만 조립 가능하므로 주의하여 조립하여 주십시오.

DECIMAL GEAR HEAD를 함께 사용할 때

GEAR HEAD 단품으로 얻을 수 없는 큰 감속비가 필요한 경우에는 DECIMAL GEAR HEAD를 사용하여 GEAR HEAD 단품보다 회전수는 1/10으로 줄어 들지만,
GEAR HEAD 측에서 허용 TORQUE가 정해져 있으므로 DECIMAL GEAR HEAD를 사용해도 허용 TORQUE는 증가되지 않습니다.

GEAR HEAD의 회전

회전수

• GEAR HEAD를 직결 조립한 경우의 회전수는 아래의 식에 의하여 계산됩니다.

NG : GEAR HEAD의 회전수[rpm]
NM : MOTOR의 회전수[rpm]
i : GEAR HEAD의 감속비

회전방향

• GEAR HEAD 출력축의 회전방향은 감속비에 의해 MOTOR의 회전방향과 동일한 것과 반대인 것이 있습니다. (표1)참조
  DECIMAL GEAR HEAD(1/10)를 사용하는 경우에는 단품의 회전방향과 같습니다.

(표1) GEAR HEAD의 출력축 회전방향

Gear Head를 결합할 때의 Torque 선정

GEAR HEAD를 결합할 때의 출력 TORQUE는 다음 식과 같습니다. (표2) GEARHEAD의 전달 효율 참조

여기서 TG : GEAR HEAD의 출력축 TORQUE
TM : MOTOR의 TORQUE
i : GEAR HEAD의 감속비
η : GEAR HEAD의 전달효율

(표2) GEAR HEAD의 전달 효율

GEAR HEAD의 최대허용 Torque

• GEAR HEAD의 출력 TORQUE는 감속비에 비례하지만 GEAR의 종류 및 재질 등 기타 조건에 의해 GEAR HEAD에 미치는 허용 TORQUE는 한정되는데이것을 최대 허용 TORQUE라고 하며, GEAR HEAD의 크기와 감속비에 따라 규정하고 있습니다.
• 예를 들면 INDUCTION MOTOR 40W와 감속비 1/180인 GEAR HEAD K9G180B를 결합했을 때 MOTOR의 정격 TORQUE는 2.6kg·㎝ 이므로 TG = TM × i × η = 2.6 × 180 × 0.66 = 308.8kg·㎝가 됩니다. 그러나 계산상 308.8kg·㎝라 하더라도 아래의 (그림1)에서와 같이 K9G180B의 최대 허용 TORQUE는 100kg·㎝로 규정합니다.

GEAR HEAD의 수명과 SERVICE FACTOR

GEAR HEAD의 수명은 보통 축을 지지해주는 방법에 의해 결정되지만, 일반적으로는 부하가 변하는 경우가 많으므로 부하의 종류에 따라 SERVICE FACTOR의 계수를 사용합니다. (표3)참조

정격수명

GEAR HEAD는 허용 TORQUE 이내에서 사용한다면 정격수명이 METAL TYPE은 2000Hr이고 BALL BEARING TYPE은 5000Hr까지 사용가능합니다.
정격수명이라는 것은 다음과 같은 조건으로 운전하였을 경우 GEAR HEAD 출력축에 MOTOR TORQUE가 전달이 불가능하게 되어 GEAR HEAD가 정지하기 전까지의 시간을 말합니다.

1. TORQUE : 허용 TORQUE 이내
2. 부하 : 부하변동이 없이 일정한 방향으로 운전하는 부하
3. 운전시간 : 1일에 8Hr 운전
4. BEARING 온도 : METAL TYPE : 50℃ / BALL BEARING TYPE : 80℃
이러한 경우의 SERVICE FACTOR를 sf=1이라 합니다.

BALL BEARING TYPE의 GEAR HEAD를 하루에 24시간 운전한다면 SERVICE FACTOR는 1.5가 되어 수명이 1/1.5로 감소하게 됩니다.
따라서 SERVICE FACTOR를 고려하여 최대허용 TORQUE가 큰 MOTOR와 GEAR HEAD를 선정하여 사용하십시오.

(표3) SERVICE FACTORY와 부하의 예

부하의 종류	부하의 예	SERVICE FACTORY
		1일 5시간	1일 8시간	1일 24시간
일반적 부하	BELT CONVEYOR, 한방향으로 연속운전시	0.8	1.0	1.5
경충격 부하	빈번한 기동/운전, CAM 구동	1.2	1.5	2.0
중간충격 부하	REVERSIBLE MOTOR의 빈번한 순시정역운전, 순시정지	1.5	2.0	2.5
중충격 부하	TORQUE MOTOR에 의한 빈번한 순시구속	2.0 ~ 2.5	2.5 ~ 3.0	3.0 ~ 3.5

(표4) 표준수명

BALL BEARING TYPE	5,000 시간
METAL TYPE	2,000 시간

GEAR HEAD의 하중

OVERHANG이란 2곳 이상의 지지하는 장치간을 벗어난 곳에 가해지는 하중을 말합니다.

• GEAR HEAD 출력축에서의 전달 기구인 CHAIN, GEAR, BELT 등을 사용하는 경우에는 OVERHANG 하중이 걸립니다. (그림2)
• OVERHANG 하중은 GEAR HEAD에 직접 부하로 작용하여 감속기 수명에 영향을 줍니다.
• OVERHANG 하중은 다음 식으로 구할 수 있습니다.

• W : OVERHANG 하중 [kg]
• K : 구동방법에 의한 하중계수 (표5) 참조
• T : GEAR HEAD 출력축에 있어서 전달 동력 [kg·㎝]
• f : SERVICE FACTOR (표3) 참조
• r : 치차. PULLEY 등의 유효 반경 [㎝]

(표5) 구동 방법에 의한 하중계수

구동의 방법	K
CHAIN,SPROCHET	1
치차	1.25
V-BELT	1.5
PLATE-BELT	2.5

• 산출한 OVERHANG 하중치가 (표6)의 허용치를 초과하여 사용하면, 축수가 짧은 기간에 파손 되고, 출력축의 휨이 발생하고, 반복 하중에 의한 피로 파손을 가져오므로 주의하십시오.
• 이와 같은 경우에는 (그림3)과 같이 OVERHANG 하중에 견딜 수 있는 구조로 설치하여 주십시오.
• 또한 출력축에 직접 부하를 연결하여 사용하는 경우에는 편단 하중 때문에 GEAR HEAD에 가깝게 부하를 취부하여 주십시오.
• 전달기구에 HELICAL GEAR, WORM GEAR 등을 사용하는 경우에는 OVERHANG 하중과 동시에 THRUST 하중도의 허용치를 초과하지 않도록 사용하여 주십시오.

(표 6) 허용 OVERHANG 하중과 허용 THRUST 하중

MODEL	GEAR RATIO	최대허용 TORQUE (kgf,㎝)	허용 OVERHANG 하중 (kgf)	허용 THRUST 하중 (kgf)
K6G□B(C)	3 ~ 18	30	5	3
	20 ~ 250		12
K7G□B(C)	3 ~ 18	50	8	4
	20 ~ 200		45
K8G□B(C)	3 ~ 18	80	10	5
	20 ~ 250		20
K9G□B(C)	3 ~ 18	100	25	10
	20 ~ 200		30
K9P□B K9P□BF	3 ~ 10	200	40	15
	12.5 ~ 20		45
	25 ~ 200		50
K9P□BU K9P□BUF	3 ~ 10	300	40	15
	12.5 ~ 20
	25 ~ 200
K10H□B	3 ~ 36	400	55	20
	40 ~ 200		65

*주의

• 최대허용 TORQUE는 감속비에 따라 다릅니다.
• 허용 OVERHANG 하중은 SHAFT끝단에서 10mm지점에 DATA입니다.
• 각 감속비에 맞는 허용 TORQUE내에서 사용하여 주십시오.

GEAR HEAD의 조립방법

• MOTOR와 감속기의 조립은 (그림4)와 같이 조립면을 맞춰 감속기를 살며시 돌리면서 조립하십시오. 조립할 때에 MOTOR SHAFT에 무리한 힘을 가하거나 GEAR HEAD내부에 부딪히면 GEAR의 손상에 의해 이상음이 발생되고, 수명이 저하되므로 각별히 주의 하십시오.
• MOTOR의 GEAR HEAD를 조립할 때 부속품의 BOLT를 사용해서 조립면의 틈새가 없도록 조립하십시오.
• 냉각 FAN이 부착되어 있는 MOTOR는 흡입구가 막히지 않도록 FAN COVER로부터 최소 10㎝ 이상 확보하십시오. (그림5) 참조

GEARHEAD TYPE별 일람표

GEAR HEAD SIZE	적용 MOTOR	열처리 유, 무	BEARING TYPE			비고
			ALL BALL BEARING	BALL BEARING+ METAL BEARING	METAL BEARING
□60mm	6W용	무	K6G□B	K6G□C	K6G□M
□70mm	15W용	무	K7G□B	K7G□C	K7G□M
□80mm	25W용	무	K8G□B	K8G□C	K8G□M
□90mm	40W용	유,무	K9G□B	K9G□C	K9G□M
	60W~200W용	유	K9P□B			BOX TYPE
			K9P□BF			FLANGE TYPE
	60W~200W용	유	K9P□BU			BOX TYPE
			K9P□BUF			FLANGE TYPE
□104mm	200W용	유	K10H□B

부하의 고정방법

GEAR HEAD의 출력축에 부하를 고정 시키기 위해 KEY 홈 가공과 작은 GEAR HEAD에는 D-CUT 가공이 있습니다. (그림6) 참조

• D-CUT가공인 경우에 D-CUT 가공부에 부하가 공회전하지 않도록 고정용 BOLT를 사용하여 확실하게 고정하여 주십시오. (그림7) 참조

• KEY 홈 가공인 경우에는 전달기구인 CHAIN, PULLEY, SPROCKET 등에 KEY 홈을 가공하여 부속품 KEY(그림8)을 사용하여 고정하여 주십시오. (그림9),(그림10) 참조
• GEAR HEAD 축에 전달 기구를 고정시킬 때 충격을 가하면 GEAR HEAD의 파손, 수명 단축의 원인이 되므로 각별히 주의하여 주십시오.