다양한 기어 유형이 산업용 액추에이터의 성능에 미치는 영향

전동 리니어 액추에이터에는 많은 유형의 기어가 있지만, 플라스틱 및 강철 기어 두 가지 유형이 산업용 액추에이터에 일반적으로 사용됩니다. 두 유형의 기어 모두 다른 형태로 제공됩니다:

• 스퍼(Spur) 기어는 직선 톱니가 특징입니다. 스퍼 기어는 고온 환경에서도 높은 효율성을 자랑합니다. 그러나 이러한 기어 유형은 다른 유형에 비해 더 많은 소음을 발생시키므로 높은 효율성에는 많은 대가가 따릅니다.
  
  
• 부드럽고 조용한 작동을 원한다면 헬리컬(Helical) 기어가 좋은 선택입니다. 그러나 이러한 기어는 스퍼 기어에 비해 효율성이 낮고, 기어 샤프트의 축방향 추력으로 인해 열을 발생하므로 전체 액추에이터 설계 시 이를 고려해야 합니다.
  
  
• 웜(Worm) 기어를 사용하면 액추에이터를 작동하기 전에 기어비(gear ratio)를 높여 소음을 줄일 수 있습니다. 기어비를 높이는 것은 직경이 더 큰 기어 휠을 사용하는 것과 같습니다. 플라스틱 웜 기어는 self-lock 방식이므로 종종 효율성이 낮습니다. self-lock 기능을 더 향상시켜야 할 경우, 브레이크를 추가해야 할 수도 있습니다.
  
  
• 유성 기어는 더 큰 기어 휠을 둘러싼 더 작은 기어들로 구성됩니다. 일반적으로 이러한 유형의 기어링은 기어 휠 전체에 힘이 균등하게 배분되기 때문에 매우 견고하고 효율적입니다. 또한, 컴팩트한 크기로 높은 기어비를 제공하며, 여러 산업용 액추에이터에 사용됩니다.

액추에이터에 사용되는 모든 기어 유형에는 장단점이 있습니다.

플라스틱 기어와 강철 기어를 비교해 보면, 플라스틱 기어가 일반적으로 더 효율이 낮고 고온에 더 민감합니다. 그러나 액추에이터를 사양 범위 내에서 사용하면(예: 매번 Endstop까지 구동시키거나, 기계적 차단을 방지하면), 기어의 자재는 어떤 영향도 받지 않으며, 액추에이터의 전체 성능 또는 수명에 부정적인 영향을 미치지 않을 것입니다.

플라스틱 기어는 소음이 적으므로 낮은 소음 레벨이 중요한 환경 및 응용 분야에 적합합니다.

산업용 액추에이터는 과부하, 높은 듀티 사이클 또는 고온 등의 열악한 환경에서 사용할 수 있습니다.. 이러한 경우, 스퍼(spur) 기어와 유성(planetary) 기어를 포함한 강철 기어가 최적의 액추에이터 성능에 필요한 견고성과 효율성을 제공합니다. 강철 기어는 고정된 듀티 사이클 수에 제한되지 않습니다. 이는 움직이는 액추에이터에서 발생한 열이 기어 자재를 손상시킬 만큼 높은 수준에 도달하는 경우가 드물기 때문입니다.

그러나 대부분의 LINAK^® 산업용 액추에이터는 발생된 열이 액추에이터의 다른 구성 요소에 영향을 미치지 않도록 20%의 듀티 사이클을 설정합니다.