웜 드라이브

Worm drive
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웜 및 웜휠

웜 드라이브는 웜(나사 형태의 기어)이 웜 휠(스퍼 기어와 외관상 유사)에 맞물리는 기어 배열입니다.이 두 가지 요소는 웜 나사와 웜 기어라고도 합니다.웜, 웜휠 또는 웜드라이브를 유닛으로 나타내는 웜기어라는 용어가 부정확하게 사용되면서 이 용어는 종종 혼동됩니다.

웜 드라이브 또는 "끝없는 나사"는 테렌툼의 Archytas, Perga의 Apolonius 또는 아르키메데스에 의해 발명되었고, 가장 가능성이 높은 [1]저자가 마지막입니다.웜드라이브는 13세기 [2]또는 14세기 델리 술탄국 때 롤면 진에 사용하기 위해 인도 아대륙에 나타났다.

설명.

4스타트 웜 및 진통 기어 휠이 있는 웜 기어

웜 휠과 웜 휠을 사용하여 설계된 변속 장치는 플레인 스퍼 기어보다 상당히 작고 구동 축이 서로 90°이다.싱글 스타트 웜의 경우 웜을 360° 회전시킬 때마다 웜 휠은 톱니 하나만 전진합니다.따라서 웜의 크기(공학적 한계치)에 관계없이 기어비는 "웜 휠의 크기 대 - 1"입니다.싱글 스타트 웜의 경우 20개의 톱니형 웜휠은 20:1의 비율로 속도를 줄입니다.스퍼 기어의 경우 톱니 12개의 기어가 240개의 톱니 기어와 일치해야 동일한 20:1의 기어비를 달성할 수 있습니다.따라서 각 기어의 직경 피치(DP)가 동일할 경우 240개의 톱니바퀴와 20개의 톱니바퀴의 물리 사이즈로 볼 때 웜 배열은 부피가 상당히 작다.

더블 베이스는 웜 기어를 튜닝 메커니즘으로 사용합니다.

종류들

웜 드라이브에서 사용할 수 있는 기어는 세 가지 종류가 있습니다.

첫 번째는 비목 웜 드라이브입니다.웜 휠이나 웜 휠 둘레에 목구멍이나 홈이 없습니다.두 번째는 웜휠이 욱신욱신하는 단일목 웜드라이브입니다.마지막 유형은 두 개의 기어가 모두 스루핑되는 이중 목 웜 드라이브입니다.이런 유형의 기어는 가장 높은 [3]부하를 견딜 수 있습니다.

외피(모래시계) 벌레는 하나 이상의 이빨을 가지고 있으며, 중간 부분에서 [4]: 3 양끝을 향해 지름이 증가한다.

본 발명은 웜휠을 완전히 감싼 웜을 매칭한 웜을 감싼다중 감싼 웜기어를 제공한다.그것은 또한 글로보이드 [4]: 4 웜 기어링으로도 알려져 있다.

전송 방향

일반적인 기어 트레인과 달리, 큰 감속비를 사용할 때 변속 방향(입력축 대 출력축)은 되돌릴 수 없습니다.이는 웜 휠과 웜 휠 간의 마찰이 크기 때문이며, 특히 싱글 스타트(나선형 1개) 웜을 사용할 때 많이 발생합니다.이것은 출력이 입력을 구동할 가능성을 배제하는 것이 바람직할 때 이점이 될 수 있습니다.멀티 스타트 웜(복수의 나선형)을 사용하면 그에 따라 비율이 낮아지고 휠이 웜을 구동할 수 있으므로 웜 및 웜 휠의 제동 효과를 낮출 필요가 있을 수 있습니다.

휠이 웜을 구동할 수 없는 웜 드라이브 구성을 셀프 잠금이라고 합니다.웜 드라이브의 자체 잠금 여부는 리드 각도, 압력 각도 및 마찰 계수에 따라 달라집니다.

적용들

게이트를 제어하는 웜 드라이브.게이트의 위치는 일단 설정되면 변경되지 않습니다.

파워 스티어링이 도입되기 이전의 20세기 초반 자동차에서는 프론트 휠 중 하나에 대한 펑크 또는 펑크 효과가 스티어링 메커니즘을 펑크 난 쪽으로 당기는 경향이 있었습니다.웜 드라이브를 사용하면 이 효과가 감소합니다.웜 구동의 발달로 인해 볼 베어링이 재순환되어 마찰력이 감소하여 스티어링 힘이 휠로 전달되었습니다.이를 통해 차량 제어를 지원하고 정확한 조향 장애를 일으킬 수 있는 마모를 줄일 수 있습니다.

웜 드라이브는 속도를 크게 줄이고 토크를 높이는 콤팩트한 수단입니다.소형 전기 모터는 일반적으로 고속이고 낮은 토크로 구성되어 있습니다. 웜 드라이브를 추가하면 특히 웜 드라이브의 소형화를 고려할 때 적합한 응용 범위가 넓어집니다.

웜 드라이브는 프레스, 압연기, 운송 엔지니어링, 광산 산업 기계, 방향타 및 원형 톱에 사용됩니다.또한 밀링 헤드 및 회전 테이블은 백래시가 조정 가능한 고정밀 듀플렉스 웜 드라이브를 사용하여 배치됩니다.웜 드라이브는 크기가 작고 되돌릴 수 없기 때문에 많은 리프트/엘리베이터 및 에스컬레이터 드라이브 애플리케이션에서 사용됩니다.

범선 시대에 키를 제어하는 웜 드라이브의 도입은 큰 발전이었다.도입 전에는 로프 드럼 드라이브가 방향타를 제어했습니다.파도가 거칠어지면 방향타에 상당한 힘을 가할 수 있었고, 종종 여러 명의 사람이 배를 조종해야 했습니다. 일부 드라이브에는 최대 4명의 승무원이 방향타를 조작할 수 있도록 두 개의 큰 직경 바퀴가 있었습니다.

1930년대 트럭의 마지막 주행

웜 드라이브는 (차동 자체는 아니지만) 몇 가지 자동차용 리어 액슬 최종 드라이브에 사용되어 왔습니다.그들은 이 벌레가 차동 크라운 휠의 맨 위 또는 맨 아래에 있는 위치를 이용했다.1910년대에, 그것들은 트럭에서 흔했다; 진흙길에서 가장 많은 허가를 얻기 위해, 그 벌레는 꼭대기에 놓였다.1920년대에 Stutz 회사는 그것들을 그들의 자동차에 사용했다; 경쟁사들보다 낮은 바닥을 가지기 위해, 웜은 바닥에 위치했다.1960년 경의 예로 푸조 404가 있다.웜 드라이브는 차량을 롤백으로부터 보호합니다.이 능력은 필요이상으로 높은 감소율로 인해 대부분 인기가 떨어졌다.

이에 대한 최근의 예외는 Torsen 디퍼렌셜로, 기존 개방형 디퍼렌셜의 베벨 기어 대신 웜 휠과 유성 웜을 사용합니다.Torsen 디퍼렌셜은 Humveee 및 일부 상용 Hummer 차량에서 가장 두드러지게 적용되며, Audi의 콰트로와 같은 일부 4륜 구동 시스템에서 중앙 디퍼렌셜로 사용됩니다.골재를 운반하는 데 사용되는 트럭과 같이 매우 무거운 트럭은 강도를 위해 웜 드라이브 디퍼렌셜을 사용하는 경우가 많습니다.웜 드라이브는 하이포이드 기어만큼 효율적이지 않으며, 이러한 트럭에는 매우 큰 디퍼렌셜 하우징과 그에 상응하는 대량의 기어 오일이 있어 생성된 열을 흡수하고 방출합니다.

웜 드라이브는 기타, 더블베이스, 만돌린, 부주키, 그리고 많은 밴조를 포함한 많은 악기들의 조율 메커니즘으로 사용됩니다(대부분의 고급 밴조는 유성 기어 또는 마찰 페그를 사용합니다).웜 드라이브 튜닝 장치는 머신 헤드라고 불립니다.

플라스틱 웜 드라이브는 작은 배터리로 작동하는 전기 모터에 많이 사용되며, 상당히 빠른 속도에서 가장 잘 작동하는 모터보다 낮은 각 속도(분당 적은 회전수)의 출력을 제공합니다.이 웜 구동 시스템은 장난감이나 다른 작은 전기 장치에 자주 사용된다.

웜 드라이브는 주빌리형 호스 클램프 또는 주빌리 클램프에 사용됩니다.조임 나사의 웜 나사산은 클램프 밴드의 슬롯에 맞물립니다.

웜 드라이브가 역방향으로 동작하도록 설계되어 입력보다 훨씬 빠른 속도로 웜축이 회전하는 경우가 있습니다.이러한 예는 일부 수동 크랭킹 원심 분리기, 대장간 송풍기 또는 뮤직 박스 내 윈드 거버너에서 볼 수 있습니다.

핸드 크랭크 블로워에 전원을 공급하기 위해 역주행하는 멀티 스타트 웜 드라이브

좌측 및 우측 웜

나선형 및 웜핸드니스

우측 헬리컬 기어 또는 우측 웜은 치아가 축을 따라 보는 관찰자로부터 멀어질 때 시계 방향으로 뒤틀리는 것을 말한다.우측 및 좌측의 명칭은 외부 나사산 및 내부 나사산에 대한 오랜 관행과 동일합니다.평행 축에서 작동하는 두 개의 외부 헬리컬 기어는 반대 방향이어야 한다.내부 헬리컬 기어와 피니언은 같은 손이어야 합니다.

왼쪽 헬리컬 기어 또는 왼쪽 웜은 치아가 [4]: 72 축을 따라 보는 관찰자로부터 멀어질 때 시계 반대 방향으로 뒤틀리는 것을 말한다.

제조하다

웜휠은 먼저 톱니를 거칠게 하기 위해 가스를 주입한 후 최종 [5]치수까지 호브됩니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Witold Rybczynki, One good turn: 스크루드라이버와 스크루의 자연사.런던, 2000년139쪽.
  2. ^ Irfan Habib, 중세 인도 경제사, 1200-1500, 53페이지, Pearson 교육
  3. ^ J. Hayavadana (7 March 2019). Textile Mechanics and Calculations. Woodhead Publishing India PVT. Limited. pp. 80–. ISBN 978-93-85059-86-5.
  4. ^ a b c Gear Nomenclature, Definition of Terms with Symbols. American Gear Manufacturers Association. 2005. ISBN 978-1-55589-846-5. OCLC 65562739. ANSI/AGMA 1012-G05.
  5. ^ Oberg 1920, 페이지 213–214.

참고 문헌

외부 링크

Wikimedia Commons에는 웜 기어와 관련된 미디어가 있습니다.