BOX wormgear units

효율성과 비가역성
An inherent factor in the 웜 기어 박스에 있어 기본적으로 효율성 η은 출력 샤프트에서 나오는 원동력과 입력 샤프트의 동력 사이의 비율로 계산됩니다.
이 때 효율성이 줄어드는 것은 미끄럼 마찰 혹은 압연 마찰 등과 같은 것을 일부 원인으로 들 수 있습니다.

 

실제로, 효율성은 아래의 항목에 의해 결정됩니다:
· 나사각
· 접합 부품의 재질
· 치형의 정확도
· 기어 마감
· 윤활
· 기어가 미끄러지는 속도
· 진동 하중
· 온도
다중 BOX 유닛 (BOX+BOX)에 있어, 총 효율성 값은 두 개별 박스의 효율성이 전체의 효율성 값으로 계산됩니다.


동적 효율성 ηd
동적 효율성이란 일정 시간의 작동 후에 나오는 것이며 그 이후의 작업 시간 동안 거의 동일하게 유지됩니다.
아래의 그래프는 동적 효율성의 최대값에 도달하기 위해 필요한 시간을 나타냅니다.

정적 효율성 ηs
정적 효율성은 시동 시에 측정 되는 효율성으로, 각각의 동작에 제한된 시간이 주어지는 경우(들어올리는 동작, 리프팅 등)의 BOX 선택에 중요한 요소입니다. 이와 같은 경우 일반적인 작동 요건이 충족되기는 어려움이 있습니다.
따라서 이러한 경우에는 시동 시에 BOX 유닛의 낮은 효율성을 보상해주기 위해 모터의 동력을 올바르게 올려주는 것이 중요합니다. ηs< ηd


몇몇 BOX 유닛들은 전력 스위치가 차단될 경우 작업을 정지시키고 잠그는 기능을 갖고 있기도 합니다. 이러한 특성은 비가역성으로 불리며, 효율성에 반비례하고 감소율에 정비례 합니다.
웜 기어 유닛의 전반적 효율성에 가장 큰 영향력을 끼치는 것은 바로 맞물림 프로필(toothing profile)의 효율성이며 프로필의 나사각에 큰 영향을 받습니다.
특정 작업상황에 가장 적합한, 최적의 효과를 얻기 위해서는 동적 비가역성과 정적 비가역성 사이의 차이를 분석하는 것이 필요합니다.


정적 비가역성
BOX 유닛이 출력 작업량을 억지로 넣거나, 아주 높은 토크의 출력 운용 또는 진동을 통해서만 회전이 가능할 때는 정적 비가역성이 낮다고 볼 수 있습니다.
정적 비가역성은 정적 효율성과 반비례하며 이론적으로는 다음과 같습니다:
ηs < 50% 정적 비가역성
50% < ηs < 55% 낮은 정적 비가역성
ηs ≥ 55% 충분한 정적 비가역성

동적 비가역성
동적 비가역성은 도달하기 매우 어려운 상태입니다. 동적 비가역성은 웜샤프트를 유지하는 조건이 모두 중지되었을 때, 심지어 출력 샤프트의 작동까지 즉시 멈추는 상황이 되면 언제든지 발생할 수 있습니다. 동적 비가역성은 동적 효율성에 반비례하며 이론적으로는 아래와 같습니다.
ηd < 40% total dynamic irreversibility
40% < ηd < 50% good dynamic irreversibility
50% < ηd < 60% 낮은 동적 비가역성
ηd ≥ 60% 높은 동적 비가역성
아래의 상황은 나사각에 기반한 다른 정도의 비가역성 분석을 제시한 것입니다.

참조: 안전 상의 이유로 BOX 유닛의 총 비가역성이 중요하다면 Delphi ATAC 또는 ATDC시리즈의 브레이크 모터 사용을 권장함