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기계 공작 기계 위의 장거리 갠트리
대부분의 랙 구동 문제는 유사한 기계 사진에서 선택한 모듈로 시작된다. 크기 결정은 네 단계와 한 페이지 분량의 산술 계산으로 이루어진다.
단계 1 — 랙에서의 힘
가속력, 마찰력 및 중력 성분을 더한다: F = m × a + m × g × μ + m × g × sin(경사각). 그 후 충격과 작동 조건에 대한 서비스 계수를 적용한다. 수직 축은 전체 하중을 지속적으로 지탱하므로 브레이크와 랙 구동만에 의존하지 않는 안전 개념이 필요하다.
단계 2 — 피니언 및 모듈
피니언 피치 지름 d = z × m. 더 큰 피니언은 주어진 토크에 대해 이빨 힘을 낮추고, 더 큰 모듈은 이빨 강도를 높인다. 모듈을 랙 제조사가 제공하는 허용 접선력 표와 비교하고, 피니언이 프로파일 시프트되지 않은 경우 약 17치 이상을 유지해야 한다.
단계 3 — 토크
T = Ft × d ÷ 2. 이는 기어박스 출력이 최대 가속 시 전달해야 하는 토크이다.
단계 4 — 속도
피니언 속도 n(rpm) = v(m/min) × 1000 ÷ (z × π × m). 기어박스 비율은 모터 속도 ÷ n으로 구한다.
계산 예시
| 입력 | 값 |
| 이동 질량 | 500 kg(수평) |
| 가속 | 2 m/s² |
| 마찰 계수(선형 가이드) | 0.01 |
| 속도 | 60 m/min |
| 서비스 계수(가정값) | 1.5 |
| 결과 | 계산 | 값 |
| 가속력 | 500 × 2 | 1000 N |
| 마찰 | 500 × 9.81 × 0.01 | 49 N |
| 설계 하중 | (1000 + 49) × 1.5 | 1574 N |
| PINION | M3, 20개 이치, 지름 = 60 mm (직선 이치) | |
| 토크 | 1574 × 0.060 ÷ 2 | 47.2 N·m |
| 피니언 회전 속도 | 60 000 ÷ (20 × π × 3) | 318 rpm |
나사형 랙의 경우 횡방향 피치를 사용한다. 압력각 19도 31분 42초 및 M3일 때, 피니언은 1회 전회전 시 20 × 10 = 200 mm 이동하므로, 60 m/min 속도에는 300 rpm이 필요하며 지름은 63.66 mm이다.
이의 힘과 1회전당 이동 거리: 이 수와 모듈에 대한 관계
주문 전 점검 사항
· 선택한 등급 및 경도에서 랙-피니언 정격치에 대한 접선 방향 힘.
· 피니언 베어링 하중. 나선형 이에는 축방향 힘(Fa = Ft x tan beta) 포함.
· 랙 설치: 최대 힘에 대응하도록 볼트 및 다웰 핀 크기 선정.
· 선택한 등급의 백래시와 요구되는 위치 결정 정확도 비교.
요약
힘, 모듈, 피니언, 토크, 속도. 네 가지 입력 값을 보내주시면, 랙, 피니언, 등급을 제안해 드립니다.
도면, 샘플 또는 견적서를 원하시면 랙, 피니언 또는 기어 사양과 수량을 보내주세요.
