웜 기어박스와 헬리컬 기어박스: 귀하의 기계에 어떤 드라이브가 적합합니까?

웜기어박스와 헬리컬기어박스의 차이점

웜 기어박스는 기어 휠에 대해 미끄러지는 나사형 웜을 통해 동력을 전달하는 반면, 헬리컬 기어박스는 메쉬로 굴러가는 각진 톱니를 통해 동력을 전달합니다. 슬라이딩 접촉과 롤링 접촉이라는 단일 차이점으로 인해 두 유형 간의 거의 모든 성능 격차가 발생합니다.

웜 드라이브에서는 웜이 청동 또는 합금 웜 휠에 대해 회전합니다. 톱니가 굴러가지 않고 미끄러지기 때문에 비율이 높을수록 마찰이 증가하며, 감속비가 높을수록 효율성이 떨어지는 이유도 바로 여기에 있습니다. 헬리컬 드라이브에서는 경화 및 연삭된 강철 톱니가 메시에 점진적으로 들어가므로 비율 범위 전체에서 마찰이 낮게 유지되고 작동이 더 조용해집니다.

이중 포위 웜 기어박스는 웜 설계를 한 단계 더 발전시켰습니다. 즉, 웜이 웜 휠 주위를 감싸므로 두 휠이 한 지점이 아닌 선을 따라 접촉합니다. 접촉 면적이 넓어 기존 원통형 웜 드라이브에 비해 부하 용량이 증가하고 효율성이 향상됩니다.

효율성, 열, 평생 에너지 비용

헬리컬 기어박스는 최대 부하에서 95-98%의 효율성을 제공합니다. 웜 기어박스의 범위는 높은 비율의 경우 약 50%에서 잘 설계된 이중 봉투 장치의 경우 약 90%입니다. 나선형 이점은 낮은 비율에서는 작지만 하루에 여러 시간 동안 작동하는 기계에서는 결정적입니다.

열은 효율성 상실로 인한 가시적 결과입니다. 웜 드라이브는 슬라이딩 접점에서 에너지를 잃고, 그 에너지는 기어박스 내부에서 열이 됩니다. 비율이 높은 웜 장치에는 냉각 핀, 강제 윤활 또는 연속 사용을 위한 용량 감소가 필요할 수 있습니다. 헬리컬 기어박스는 더 시원하게 작동하고 지속적인 고속 작동을 더 쉽게 수용합니다.

비용 격차는 보는 것보다 측정하는 것이 더 쉽습니다. 97% 효율의 100kW 나선형 드라이브는 약 3kW를 낭비합니다. 75% 효율의 웜 드라이브는 25kW를 낭비합니다. 20,000시간 이상 작동하면 그 차이는 440,000kWh에 가까워 구매 가격이 더 높더라도 헬리컬 기어박스의 총 비용을 더 저렴하게 만들 수 있습니다.

비율 범위, 토크 용량 및 부하 처리

웜 기어박스는 일반적으로 10:1 ~ 60:1의 가장 높은 단일 스테이지 비율을 제공하는 반면, 단일 나선형 스테이지는 일반적으로 1.5:1 ~ 10:1로 제한됩니다. 응용 분야에서 작은 설치 공간을 크게 줄여야 하는 경우 웜 설계는 한 단계에서 나선형 레이아웃과 일치할 수 없는 구조적 이점을 갖습니다.

60:1 웜 비율을 맞추려면 헬리컬 기어박스에 길이, 무게, 베어링 및 비용이 추가되는 2~3개의 감속 단계가 필요합니다. 웜 기어박스는 소형 직각 하우징 내에서 동일한 비율을 달성하므로 웜 감속기가 믹서, 컨베이어 드라이브, 정제 프레스 및 지게차 부착 장치를 지배합니다.

부하 용량은 접점 형상에 따라 다릅니다. 기존의 원통형 웜 드라이브는 웜과 휠 사이에 점 접촉이 있습니다. 에 고성능 이중 엔벨로프 웜 기어박스 이를 라인 접촉으로 대체하여 토크 용량을 늘리고 주어진 프레임 크기에 대한 마모를 줄입니다. Shanghai SGR Heavy Industry Machinery Co., Ltd.(SGR)는 원통형 및 이중 포위 웜 감속기를 모두 제작하며, 이중 포위 시리즈는 엔지니어가 일반적으로 부하가 크고 비율이 높을 때 지정하는 것입니다.

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자동 잠금, 소음 및 위치 결정 정밀도

웜 기어박스는 리드각이 약 5도 미만일 때 외부 브레이크 없이 수직 하중을 자동으로 잠그고 유지할 수 있습니다. 헬리컬 기어박스는 자동으로 잠길 수 없습니다. 이 단일 속성은 리프팅 및 위치 지정 장비에서 각 유형이 사용되는 방식을 변경합니다.

호이스트, 엘리베이터 및 틸트 메커니즘은 안전 기능으로 자동 잠금 웜 드라이브를 사용합니다. 모터가 정지하면 부하가 제자리에 유지됩니다. 절충점은 자동 잠금 웜 세트가 효율성 범위의 낮은 끝에서 작동한다는 것입니다. 헬리컬 드라이브는 자동으로 잠기지 않으므로 헬리컬 기어박스가 있는 수직 응용 분야에는 항상 기계식 브레이크가 필요합니다.

소음은 접촉 패턴을 따릅니다. 헬리컬 기어는 점차적으로 맞물려 고속에서 낮은 진동과 꾸준한 소음을 발생시킵니다. 웜 드라이브는 저속에서 조용하지만 마모된 웜 휠이나 한계 윤활로 인해 소음이 발생할 수 있습니다. 포지셔닝을 위해, 이중 봉투 웜기어 감속기 대부분의 단일 스테이지 웜 장치보다 백래시가 낮기 때문에 회전 테이블과 정밀 인덱서에 사용됩니다.

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구매 가격, 유지 관리 및 총 소유 비용

웜 기어박스는 구입 비용이 저렴하고 기본적인 오일 점검만 필요하지만 일반적으로 기계가 하루에 몇 시간 이상 작동할 때 헬리컬 기어박스가 총 비용 비교에서 승리합니다. 구매 가격이 결정적인 숫자가 되어서는 안 됩니다.

웜 기어박스는 광물 또는 합성 EP 오일을 사용하며 청동 웜 휠은 처음 몇 백 시간 동안 마모됩니다. 예정된 오일 교환과 간헐적인 백래시 점검은 일반적인 유지 관리 루틴입니다. 헬리컬 기어박스는 오일 배스 또는 강제 윤활 방식으로 작동하며 설치 시 올바른 정렬이 필요하며 일반적으로 더 낮은 온도로 작동하기 때문에 오일 교환 간격이 늘어납니다.

리듀서 제품군에 대한 더 넓은 그림을 보려면 다음을 참조하세요. 세 가지 일반적인 유형의 산업용 기어 감속기 비교 . 어떤 유형이 더 나은지에 대한 선택은 거의 없습니다. 그것은 어떤 디자인이 기계의 듀티 사이클, 장착 형상 및 에너지 예산과 일치하는지에 관한 것입니다.

필드노트

혼합기 및 교반기 작업에서 가장 위험한 고장은 기어 마모가 아니라 높은 비율의 오일 과열입니다. 웜 기어박스가 30:1 이상으로 계속 작동하는 경우 승인 전에 제조업체에 열 정격을 확인하십시오. SGR은 다음을 추천할 수 있습니다. 단일 스테이지 원통형 웜기어 감속기 해당 애플리케이션의 엔클로저, 듀티 클래스 및 서비스 요소에 맞는 것입니다.

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웜 기어박스와 헬리컬 기어박스 중에서 선택하는 방법

높은 단일 스테이지 비율, 직각 출력, 컴팩트한 크기 또는 자동 잠금이 필요한 경우 웜 기어박스를 선택하십시오. 효율성, 연속 사용 및 낮은 발열이 작동 경제성을 결정하는 경우 헬리컬 기어박스를 선택하십시오.

다음 6가지 점검 사항을 순서대로 진행하세요.

1. 모터 출력만 정의하는 것이 아니라 출력 토크와 서비스 팩터를 정의합니다.
2. 정확한 비율을 확인하고 웜 한 단계가 커버할 수 있는지 확인해보세요.
3. 장착 범위 측정: 웜 드라이브는 직각 레이아웃에서 공간을 절약합니다.
4. 듀티 사이클을 추정합니다. 약 50%의 의무를 초과하면 효율성이 지배하기 시작합니다.
5. 효율차이와 가동시간을 이용하여 평생에너지비용을 비교해보세요.
6. 백래시 한계 및 자동 잠금 요구 사항과 같은 위치 지정 요구 사항을 확인하십시오.

동축 패키지에서 가장 높은 토크 밀도가 필요한 기계의 경우 유성 드라이브가 또 다른 후보입니다. 우리의 유성 기어박스와 헬리컬 기어박스 비교 그 결정을 다룹니다. 원통형 웜 유닛이 정답인 경우 다음을 통해 작업하세요. 원통형 웜기어 감속기 선택 가이드 견적 요청을 하기 전에.

자주 묻는 질문