기어(Gear)의 종류와 기어비

기어는 두 개 이상의 회전축 사이에 축에 끼운 원판 모양의 회전체에 같은 간격의 돌기(기어의 이)를 만들어 서로 물리면서 회전하여 운동이나 동력을 전달할 수 있는 기계 장치입니다. 광산-플랜트의 장비에는 회전기기가 상당히 많으며, 운전 장비의 고장이 자주 나기도 하며 주기적인 예방 정비(PM; Preventative Maintenance) 과정에서도 관리하는 대상이기도 합니다.

 

광산 장비 중에 기어가 사용되는 것을 볼 수 있는 대표적인 장비에는 콘크러셔(cone crusher), 회전밀(tumbling mill) 등의 파분쇄 장비와 물질을 섞기 위한 교반기(agitator) 등이 있습니다. 따라서, 이 블로그에서는 해당 장비에 사용되는 기본적인 기어의 종류와 장단점 등을 간단하게 소개하고자 합니다. 

 

기어의 종류 (1)

˙평기어(스퍼기어, spur gear)

 

축에 평행하게 절삭한 기어 이를 가지고 있으며, 가장 흔하게 사용되는 기어입니다.

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˙헬리컬기어(helical gear)

 

평기어와는 다르게 축에 대하여 이를 경사지게 절삭한 것입니다. 평기어보다 물림률(action ratio)이 좋기 때문에 회전이 원활한 만큼 동력 전달 또한 원할하기 때문에 큰 직경의 회전밀의 거스 기어(girth gear)와 그에 맞물리는 피니언 기어(pinion gear)에 사용됩니다. 경우에 따라서, 헬리컬기어 두개를 맞붙인 헤링본기어(herringbone gear)를 사용하기도 합니다.

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˙베벨기어(bevel gear)

 

위의 두 기어와는 다르게, 두 축이 서로 교차하는 형태로 운동력을 수직으로 전달하는 형태입니다. 자이러터리나 콘크러셔와 같이 모터와 그 힘을 전달받아 작용하는 곳이 수직인 경우에 사용되고는 합니다.

 

I. Gear Ratio: 기어비

 

기어비(gear ratio)는 기어와 함께 등장하고는 합니다. 기어비는 흔히 운전되는 기기의 속도를 낮추는 등의 목적을 달성하기 위해 필수로 계산되는 요소입니다. 광산장비 중, 특히 볼밀과 같은 경우에는 기어비가 정해지면 이는 기어, 모터 등을 다시 제작하지 않는 이상 그 운전 속도를 변경시킬 수 없기 때문에 광석의 파분쇄를 위한 회전밀의 회전속도를 얻는 것이 중요합니다.

 

 

TN_Driven: 원동기어에 맞물려 돌아가는 기어의 잇수 (보통 상대적으로 큰 기어에 해당)

TN_Driving: 원동기어의 잇수 (보통 상대적으로 작은 기어에 해당)