타이밍 풀리 설계 지침

동기 휠의 다른 부분(예: 링 기어, 스포크, 허브 등)은 동기 휠의 품질에 대한 엄격한 제한 외에도 일반적으로 경험에 따라 설계하면 되며 결정된 크기는 강도와 강성이 상대적으로 풍부합니다. 거의 실패하지 않습니다.
1. 치면 접착
고속 및 고하중 동기 기어 변속기(예: 에어로 엔진 감속기의 주 변속기 동기 휠)의 경우 치면 사이의 압력이 크고 순간 온도가 높으며 윤활 효과가 좋지 않습니다. 순간 온도가 너무 높으면 두 치아 표면이 맞물려 서로 달라붙는 현상이 발생합니다. 이때 두 치아면이 서로 상대적으로 미끄러지면서 접착된 부분이 찢어지므로 상대적인 미끄러짐 방향을 따라 치아면에 흉터가 생기는 것을 접착이라 한다. 전달 중에 치아 표면의 순간 온도가 높을수록 상대 슬라이딩 속도가 클수록 접착 가능성이 높아집니다. 일부 저속 및 중부 하용 중부 하용 동기식 기어 변속기의 경우 치면 사이의 유막이 파괴되어 접착 불량도 발생합니다. 이때 치아표면의 순간온도는 크게 상승하지 않으므로 상온접착이라 한다. 윤활 대책 강화, 접착 방지 능력이 강한 윤활유(예: 가황유) 사용, 윤활유에 극압 첨가제 첨가 등을 통해 치면의 접착을 방지하거나 감소시킬 수 있습니다.

2. 기어 톱니가 파손되었습니다.
기어 톱니 파손에는 다양한 형태가 있습니다. 정상적인 조건에서는 주로 이뿌리의 굽힘 피로 파단입니다. 왜냐하면 이가 하중을 받을 때 이뿌리에서 발생하는 굽힘 응력이 가장 크고, 치근의 천이 부분의 단면 변이 및 가공이 더해지기 때문입니다. 공구 자국 등으로 인한 응력 집중은 기어 이가 반복적으로 하중을 가할 때 이뿌리에서 피로 균열이 발생하고 점차 확대되어 기어 이가 피로하고 파손됩니다. 또한 기어 톱니에 갑자기 과부하가 걸리면 과부하 파손이나 전단이 발생할 수도 있습니다. 기어 톱니가 심하게 마모되고 톱니 두께가 지나치게 얇아지면 일반 하중에서도 파손될 수 있습니다.
헬리컬 원통형 동기 기어의 변속기에서 기어 톱니 작업 표면의 접촉선은 대각선입니다(그림 참조). 기어 톱니에 하중이 가해진 후 하중이 집중되면 부분 파손이 발생합니다. 제조 또는 설치가 부적절하거나 샤프트가 너무 많이 구부러지고 기어 치에 국부적으로 너무 많은 하중이 가해지면 직선 톱니 원통형 동기 휠이라도 부분적으로 파손될 수 있습니다. 동기 휠의 파손 방지 기능을 향상시키기 위해 다음 조치를 취할 수 있습니다. 1) 루트 전이 필렛 반경을 늘리고 가공 공구 자국을 제거하여 루트 응력 집중을 줄입니다. 2) 샤프트와 지지대의 강성을 높여 기어 톱니 접촉선에 가해지는 하중이 상대적으로 균일하도록 합니다. 3) 치아 코어 재료가 충분한 인성을 갖도록 적절한 열처리 방법을 사용하십시오. 4) 치근 표면을 강화하기 위해 쇼트 피닝 및 롤링과 같은 공정 조치를 사용하십시오.

3. 치아 표면의 공식(Pitting
) 공식 부식은 치아 표면의 피로 손상 현상 중 하나입니다. 윤활이 잘 된 폐쇄형 동기식 기어 드라이브에서 톱니 표면 파손의 일반적인 형태는 대부분 구멍입니다. 소위 공식 부식은 치면 재료의 접촉 응력 변화에 따른 피로로 인한 공식 손상 현상입니다. 치아 표면의 초기 공식은 핀포인트 크기의 공식입니다. 작업 조건이 개선되지 않으면 공식이 점차 확장되고 여러 지점이 서로 연결되어 최종적으로 명백한 치아 표면 손상이 형성됩니다. 동기 휠의 맞물림 과정에서 치면 사이의 상대적인 미끄럼은 윤활 유막을 형성하는 역할을 하며, 상대 미끄럼 속도가 높을수록 치면 사이에 유막이 형성되기 쉽고 윤활성이 좋아집니다. 기어 톱니가 피치 라인 근처에서 맞물리면 상대 슬라이딩 속도가 낮기 때문에 유막 형성 조건이 열악하고 윤활이 불량하며 특히 직선형 동기식 휠의 변속기의 경우 마찰이 상대적으로 높습니다. 세력도 가장 크다. 따라서 공식 부식은 먼저 피치선에 가까운 치근 표면에 나타나고 이후 다른 부분으로 확대됩니다. 상대적인 의미에서 피치 라인 근처의 이뿌리 표면은 공식 부식에 대한 저항성이 가장 낮습니다(즉, 접촉 피로 강도가 가장 낮습니다). 타이밍 풀리 소재의 경도를 높이면 타이밍 풀리의 피팅 방지 능력이 향상될 수 있습니다. 맞물림 기어 톱니 사이에 윤활유를 추가하면 마찰을 줄이고 피팅 속도를 늦추며 동기식 휠의 작동 수명을 연장할 수 있습니다. 그리고 합리적인 한도 내에서 윤활유의 점도가 높을수록 위의 효과가 더 좋습니다. 치아 표면에 피로 균열이 나타나면 윤활유가 균열에 침투하고 오일의 점도가 낮을수록 균열에 침투하기 쉽기 때문입니다. 윤활유가 균열 내부로 침투한 후 기어 치형이 맞물리면 균열 내부에서 압착되어 팽창하게 되어 균열의 전파가 가속화되는 것이 단점이다. 따라서 동기식 휠 변속기를 저속으로 윤활하려면 점도가 높은 오일을 사용하는 것이 좋습니다. 더 빠른 속도(예: 주변 속도 v>12m/s)의 동기식 휠 변속기의 경우 오일 주입 윤활을 사용하십시오. 방열의 역할) 이때는 점도가 낮은 오일만 사용해야 합니다. 개방형 동기 휠 변속기는 치면이 빨리 마모되기 때문에 피팅이 거의 발생하지 않습니다.

4. 치면 마모
동기식 휠 구동에서 치면은 작업 조건에 따라 마모 형태가 다릅니다. 예를 들어, 연마재(모래, 철가루 등)가 맞물린 치아 표면 사이에 떨어지면 치아 표면이 점차 마모되어 조각이 나게 됩니다. 이러한 유형의 마모를 연마 마모라고 합니다. 이는 개방형 동기식 휠 전송의 주요 형태 중 하나입니다. 폐쇄형 동기식 휠 구동으로 전환하는 것이 톱니 표면의 마모를 방지하는 가장 효과적인 방법입니다.

5. 톱니 표면의 소성 변형
소성 변형은 기어 톱니의 영구 변형 실패 모드의 큰 범주에 속합니다. 이는 치아 재료가 과도한 응력을 받아 항복 상태에 있을 때 치아 표면이나 치아 몸체의 소성 흐름에 의해 형성됩니다. 소성 변형은 일반적으로 경도가 낮은 동기식 휠에서 발생합니다. 그러나 무거운 하중을 받으면 경도가 높은 동기식 휠에도 나타납니다. 소성변형은 롤링 소성변형과 해머링 소성변형으로 나누어진다. 롤링 소성 변형은 맞물림 기어 톱니의 상호 롤링 및 슬라이딩에 의해 발생하는 재료의 소성 흐름에 의해 형성됩니다. 재료의 소성 흐름 방향은 톱니 표면의 마찰력 방향과 일치하기 때문에 상대 슬라이딩 속도가 0인 피치 선을 따라 구동 휠 톱니의 홈에서 파쇄되고 피동 휠 톱니의 능선은 절점 선에서 압착됩니다. 이러한 현상을 롤링 소성 변형이라고 합니다. 해머 소성 변형은 과도한 충격으로 인해 발생하는 소성 변형입니다. 이는 톱니 표면에 얕은 홈이 있는 것이 특징이며, 홈의 방향은 맞물리는 기어 톱니의 접촉선과 일치합니다. 기어 톱니 표면의 경도를 향상시키기 위해 고점도 또는 극압 첨가제 윤활제를 사용하면 기어 톱니의 소성 변형을 늦추거나 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.