페이지 1 / 25 1. 서론 일반적으로평행축의경우는스퍼기어나헬리컬기어를사용한다. 헬리컬기어는고속일경우, 스퍼기어는저속의경우에사용하는것이일반적이다. 소음한계나축방향하중을중요시하지않는경우, 정밀가공이나특수가공을하는경우는헬리컬기어를사용한다. 현재사용하는기어는대부분인볼류트 (Involute) 치형을채용하고있다. 인볼류트치형은간단히만들기어렵다. 또헬리컬기어경우인볼류트곡선이잇줄에따라복잡하게비틀어져있다. 기어가공기계는이런요구를만족하도록제작되지만운동기구 (mechanism) 가복잡하기때문에필수적으로여러가지오차가생기기쉽고, 오차측정시특수한측정장치가필요하다. 평기어 (Spur Gear) 와헬리컬기어 (Helical Gear) 를중심으로기어가공공정과기준오차및측정법등에대하여정리한다. 2. 기어의재료 Cast Iron 값이싸고가공이쉬우며마멸에잘견딘다. 또한내부감쇠가크기때문에스틸기어보다소음이적다. 강도가작고굽힘에약하기때문에스틸에비하여기어크기가커진다. Cast Iron 의기어에 steel 피니언의조합이많이사용된다. Steel 강도면에서우수하고합금기어에비하면가격도싼편이다. 수명문제가없거나저속, 저하중에서는무른스틸을그냥사용하기도하지만대부분마멸강도를높이기위하여열처리를한다. 열처리를위하여 0.35-0.60% 탄소강을많이사용한다. 작은기어에서는특히높은강도가필요하기때문에탄소함량이적은것을표면열처리하여속은무르고겉은강한기어로만든다. 열처리로인하여변형이생기므로정밀한기어는열처리후정밀연삭을하는것이일반적이다. 청동 비철금속중에서가장많이쓰인다. 탄성계수가작아서변형이커기때문에하중이여러이빨에분산되어작용하므로하중이집중되지않는다. 조선업과같이부식이문제되는곳에사용된다. 청동기어와스틸피니언의조합으로많이사용된다. 3. 기어제작공정 일반적으로기어제작은아래와같은공정을통하여진행된다. 기어의정밀도나형상에따라서추가되거나생략되는공정도있다. 1 Gear Spec. 및도면 2 Cutter 선정, Jig 제작 3 Blanking, forging 4 Normalizing, annealing 5 재료검사 (Forging flow, Grain size, Hardness etc.) 6 선삭 7 치절삭 (Milling, Hobbing, Shaping) 8 치형검사

페이지 2 / 25 9 Spline cutting, drilling, tapping 10 Deburring and finishing 11 Quenching, Tempering 12 Cylindrical grinding 13 Heat treatment 14 Grinding (lapping, horning) 15 검사 4. 인벌류트치형및생성원리 4.1 치형이론 일반적으로기어제작은아래와같은공정을통하여진행된다. 기어의정밀도나형상에두개의기어가물릴때치형곡선한점에서항상접하고있고, 치형이서로떨어지지않고파고들어가지도않기위해서는접촉점에있어서법선방향 (Normal Direction) 의속도성분이항상같아야한다. 그림 1. 에서각각의회전속도 V_1, V_2 는 V_1 = r_1 omega_1 V_2 = r_2 omega_2 법선방향성분을같다고하면, r_1 omega_1 cos(gamma_1) = r_2 omega_2 cos(gamma_2) 따라서 omega_1 / omega_2 = ( r_2 cos(gamma_2) ) / ( r_1 cos(gamma_1) ) = O_2 M_2 / O_1 M_1 = O_2 C / O_1 C 즉, 양기어의회전수의비 ( 기어비 ) 로중심거리를나누는점 C 를양치면의공통법선을통과하는것을뜻하고있다. 점 C 를기어에서는피치점이라부르고있다. 이상으로부터 " 점촉점에있어서치형에세운공통법선은피치점을통과한다 " 라할수있으며이것을카뮤 (camus) 의정리또는치형이맞물리기위한기구학적필요조건이라고한다. 위조건을만족하는곡선은무수히많고, 또어떠한곡선을사용하여도관계는없지만실용상의관점에서 2,3 개의곡선으로한정된다. 그중대표적인것이인볼류트 (Involute) 곡선과사이클로이드 (Cycloid) 곡선이다. 특히실제적으로많이쓰이고있는것은아래

페이지 3 / 25 표 1 에의한상대적인이유로인볼류트곡선이많이쓰인다. 표 1. 인볼류트치형과싸이클로이드치형비교. 항목인볼류트기어싸이클로이드기어 절삭공구절삭법호환성조립성물림상황미끄럼률 랙커터, 호브등의치형이직선이기때문에제작이쉽고값싸고정확하게가공가능 절삭면의취부는다소정확하지않아도된다. 전위절삭이가능하다. 피치와압력각이같은기어는완전히호환가능하다. 기어박스의중심거리가조금틀려도기구학적으로바르게물릴수있다. 볼록면끼리물리기때문에치면에걸리는압력이크다. 미끄럼률은치면의모든곳에서변하고특히미끄럼이큰이끝부와이뿌리부에서는치형이무너지기쉽다. 치형곡선의제작이힘들고치형창성 ( 創成 ) 원의크기에따라커터가다르기때문에수많은커터가필요하다. 절삭면의취부는극히정확하지않으면안된다. 전위절삭은불가능하다. 피치가같아도기어창성원이같지않은한호환성이없다. 중심거리가조금이라도틀려지면기구학적으로서로물리지않는다. 무리하게운전하면치형이손상된다. 항상요철면이물리기때문에인볼류트치형보다응력집중이적다. 치면사이의모든곳에서미끄럼률은일정하고균일한마모로되기쉽다. 이미끄럽률이일정한것이싸이크로이드기어의최대장점이된다. 4.2. 절삭원리 랙형공구로창성 (generating) 하는것에대하여보면, 그림 3. 에서랙형공구에직선운동, 기어소재에회전운동을주었을때기어에서랙의직선운동과동일한원주속도를지닌원이조형피치원, 정확하게는기준피치원이라불리는것으로그림에서검은점으로표시된원이다. 이에접하는랙진행방향으로검은점으로표시한직선을조형피치선이라부른다. 이와같이공구상의조형피치선과기어의기준피치원은같은속도를가지므로양자는 p 점에서구름접촉을하고랙공구의피치 t = pi x m 은기준피치원에옮겨진다. 따라서기준피치원에기준피치가잇수 z 만큼할당되는것이므로기준피치원지름 d_o = ( z t ) / pi = ( z pi m ) / pi = z m 가된다. 피치점을지나서랙의칼날 p~r 에직각을이루는직선 AD 는접촉선이라불리며, 기어의이는항상이선에서칼날로인볼류우트치형으로창성된다. 또접촉선에접하여 O

페이지 4 / 25 를중심으로하는원은인볼류우트곡선의기초원이되며, 그직경은 d_g = 2 AO = 2 p O cos(alpha) = z m cos(alpha_c) 가된다. 여기서 alpha_c 는칼날의경사각, 즉공구압력각이다. 위에서설명한치면의반대쪽치면은물론대칭이며반대쪽칼날에의하여역시인볼류트곡선으로가공된다. 그림 4 는 JIS 에따른기준랙의형상이다. 그림 5 는소재에서본공구의운동궤적을보여준다. 공구에의해서절삭되고남은부분이인볼류트기어이가되는것이다. 5. 치절삭방법 기어이를제작하는방법으로는주조법에는샌드캐스팅 (Sand Casting), 인젝션몰딩 (Shell Molding), 인베스트먼트주조법 (Investment Casting), 영구주조법 (Permanent Mold Casting), 다이캐스팅 (Die Casting) 및원심주조법 (Centrifugal Casting) 등매우많은방법이있다. 또한분말야금 (Powder-Metallurgy Process) 이나압출 (Extrusion) 등에의해서도만들어진다. 냉간성형 (Cold Forming), 이나냉간전조법 (Cold Rolling) 등에의해서도기어이를제작할수있다. 그러나고하중이작용하거나정밀한치형을얻기위해서는현재까지는절삭가공법을이용하여야한다. 그림 6 은기어의제조방법에따른분류도표이며그림 7 은그중제거가공법을세분한것이다. 여기에서는절삭가공법중대부분을차지하는창성 (Generating Machining) 가공법위주로알아본다. 절삭가공법으로는밀링, 세이핑, 또는호빙등의방법이있으며절삭가공으로가공된

페이지 5 / 25 기어는세이빙, 그라인딩또는래핑등의방법으로다듬어진다.

페이지 6 / 25 5.1 Gear Milling 가장간단한치절삭법으로치홈과같은윤곽을지닌커터로한홈을깎았으면기어소재를색인하여다음치홈을절삭해나가는방법이다. 기어밀링은스퍼기어와헬리컬기어의황삭과마무리공정에적용될수있다. 기어밀링은다양한용도로적용될수있으나실제로는특별한치형을가진소량생산품이나교체기어용에한정되어사용되어진다. 기어크기와기계의용량에따라서표준밀링기는자동이나수동의색인기구와함께사용한다. 기어외에도밀링은스포로켓, 스플라인, 랙, 라쳇등의가공에도사용된다. 그림 9 는기어밀링기계의한예이다. 전용의치절삭반이아니더라도색인대와소용의치절삭용밀링커터만있으면일반밀링반에서도기어를절삭할수가있다.

페이지 7 / 25 CNC 적용에따라색인능력이 0.0001 정도의정밀도를가질수도있다. 수동, 자동의구별없이치배분 (Tooth Spacing) 정밀도는색인메커니즘에달려있다. 밀링기어이는커터의이가전체기어이형상을성형하는작용이기때문에치면이매끈하게다듬질된다. 기어재질, 커터설계, 밀링세팅등에따라표면은 15 ~ 20 micro in 정도까지다듬질된다. 기어밀링은기어이가형커터에의하여치형이생성되는가공공정이다. 스퍼기어의경우는커터이의형상이기어에그대로재생성된다. 헬리컬기어의경우에는커터이가그대로기어에재생성되지는않는다. 그림 10 에밀링기어커터이와기어이생성을보인다. 기어커터는모든범위의기어잇수에대하여적용할수있는것은아니다. 이론적으로정확한기어를만들기위해서는커터이의형상이특정한잇수에대하여만설계되어야한다. 예를들면 25 개의이를가지는기어의사이폭과 24 개의이를가지는기어의사이폭이서로다르기때문이다. 그러나작은오차는무시할만하다면, 실제로는그차이가크지않아서잇수가 12 개차이인기어를 8 개의커터를사용해도정밀도가그리떨어지지않는기어를깍을수있다. 헬리컬기어의가공시는커터의축이기어의나선각만큼기울여지도록하여가공된다. 5.2 Gear Hobbing 호브를사용한창성절삭가공법은극히생산성이높고또높은가공정밀도가얻어지므로가장일반적으로채용되고있는기어제작법이다. 이렇게호브를사용하여창성절삭가공법을할목적의공작기계는호브반이라하고있고호브반이발명된이후다른기어제조법을압도하고널리보급이되었다. 그림 11 는호브반의기본구성을보여준다.

페이지 8 / 25 많은기어가한번절삭으로호브가공이마무리된다. 그외의기어의경우는세이빙이나그라인딩작업전의반마무리호빙가공을하거나마무리호빙전의황삭호빙가공으로작업된다. 경화열처리후그라인딩하거나경화기어마무리가공으로다듬질된다. 호빙은양산공정에적합하다. 특별한부품의대량생산을위하여자동기계가개발이되었다. 그외에도호빙기는취부가편리하기때문에소량생산에도쉽게채택이된다. 호빙에의해서생성되는부품의정밀도는보브반의정밀도, 공구의강성, 치형의정도, 작업물과호브의취부정도, 호브의정밀도등에의하여결정된다. 정확한기계와공구선정에주의를기울이면호빙가공으로 AGMA 정밀도등급 12 정도의기어를가공할수있다. 적절한공구선정과적은양의피드를사용하면대단히정밀한다듬질을얻을수있다. 호빙가공은모든종류의기어재질에적용할수있다. TiN 코팅된고속도강호브는철, 비철, 비금속재질등의절삭에사용된다. 호브반에서적절한속도를보장하면자동차용기어를깎는데 Carbide-tipped 호브 ( 그림 12) 가사용된다. Carbide-tipped skiving 호브는경도 HRC 63 ~65 정도의기어도가공할수있다.

페이지 9 / 25 호브반은특별한동작을할수있도록할수있다. 표준호브반에서기어이를특수한호브로모따기를할수있고호브와작업물사이의중심거리를연속적으로변화시켜가공함으로크라운형상의치형을가공할수있다. 원하는결과를얻기위해서는기계의여러요소사이의정확한관계가필요하다. 호브는작업물회전과연동하여정확하게회전하는것이필요하다. 5.4. Gear Shaping 호빙과같이세이핑은창성공정이다. 사용되는툴은호빙의웜 (Worm) 형공구대신에피니언 (Pinion) 형공구가사용된다. 피니언커터가수직축을따라왕복하면서기어모재쪽으로원하는깊이만큼천천히이송된다. 피치원이접하게되면, 절삭행정만큼커터와모재를회전시킨다. 그림 13 는세이퍼커터의창성동작을나타낸다.

페이지 10 / 25 기어세이핑은기어생산시아주유용하고정확한방법이다. 스퍼기어와헤리컬기어를가공하고내기어와외기어를가공할수있다. 그외에도헤링본 (Herringbone) 기어를가공할수있다. 특히이빨근처에단차를가진부분이있는기어는특히호빙으로가공할수없으나세이핑은이런기어를가공하는데유리하다. 생산관점에서보면좁은치폭을가공하는데유리하다. 세이핑가공의제한사항은절삭길이이다. 긴축에있는기어는취부하기힘들기때문에가공하기힘들고또다른제약사항은각각의나선각에대하여별도의헬리컬가이드가필요하다. 5.5 Gear Broaching 브로칭은키홈, 스프라인등의가공에널리사용되는방법이다. 이브로칭가공도기어가공에사용될수있다. 브로칭은높은생상성을가진공정이다. 가끔씩다른공정으로높은정밀도를얻을수없는소량생산부품에대하여정밀도를확보하기위하여사용된다. 브로칭은브로치라불리는다수의이빨이가공된공구를당기거나밀어서금속을제거하는가공이다. 매끈한다듬질면을생성하는빠르고정확한공정이다. 주로內스퍼기어나內헬리컬기어가공에만이사용된다. 황삭과다듬질이브로치 1 회가공에모두포함되어있다. 그림 15 는브로치가공원리이다.

페이지 11 / 25 브로칭은원칙적으로대량생산성을요하는부품에사용된다.

페이지 12 / 25 5.6. Gear Shaving 자동차용기어는소음이적고균일한고정도의기어를대량으로, 게다가염가로생산하지않으면안된다. 그러므로헬리컬기어및스퍼기어는호브또는피니언형커터로되도록고정밀도로치절삭한다음, 다듬질가공으로서가장생산성이높은세이빙가공으로더욱정밀도를높여치면을매끈하게하고열처리후에는호닝다듬질을한다. 세이빙은관리를철저히하면연삭다듬질에비해비교도안될정도의짧은시간에아무나쉽게할수있는작업으로, 연삭기어에맞먹는높은정밀도의기어를싼값으로생산할수있다. 호빙이나세이빙에의해표준황삭공정을거친기어의품질을높이는방법에는여러가지가있다. 그중세이빙은열처리전에무른상태에서실시된다. 이공정은열처리도중에일어나는변형을보상하기위하여변형을예상하여치형을수정한다. 세이빙은기어치면에서소량의금속을제거하여다듬질하는공정이다. 그목적은인덱스오차, 나선각, 치형, 편심등을수정하는데있다. 세이빙은소음을줄이고하중전달능력, 안전률, 운전수명등을증가시키는치형수정을제공한다. 그림 18 는인볼류트와리드오차를비교한그래프이다. 5.7. Gear Honing 열처리후세이빙가공과거의같은방법으로커터대신에헬리컬기어형의호닝툴을이용하여소음의발생원인이되는생산공정중에생긴흠집이나버어 (bur) 를한개당 20~30 초란짧은시간에제거하는것이다. 치면도매끈해지나연삭다듬질과달리치형및리이드오차를개선하는효과는적다. 표준호닝공구는 Plastic Resins 과실리콘카바이드와같은 abrasive graine 의혼합

페이지 13 / 25 재이다. 전통적으로 15~40?in 정도의표면다듬질은세이빙에의하여가공할수있다. 호닝공정은기본적으로치형수정이나표면다량제거용공정이아니기때문에비열처리기어에서세이빙을대체할수는없다. HRC 40 이하경도에서호닝공정을사용하는것은실익이없다. 따라서호닝공정은열처리에의해서변형된치형을열처리전세이빙된정도까지유지하거나더향상시키는데사용된다. 그림 19 은호닝에의해서향상된정도를보여준다. 항공기용기어는고속, 고하중조건에서운전된다. 대부분최고의정밀도를얻기위해서절삭, 열처리, 그라인딩을실시한다. 그러나그림 20 과같이그라인딩된기어를호닝함으로서더높은표면정밀도를얻을수있다. 5.8 Gear Grinding 2 개의접시형숫돌이가상랙의치면을형성하고, 연삭기어는이것과그림 21 과같이맞물림운동을하여치형을창성한다. 이맞물림운동은창성원의지름에상당하는원통 ( 피치블록 ) 과여기에감은강철띠에의해서주어진다. 창성원에피치원을사용하면작업에필요한여러계산이간단해진다. 마아그 (MAAG) 연삭은아래그림과같이숫돌에각도를주어연삭하는방법을보통연산이라하며각도가없으면제로연삭이라한다.

페이지 14 / 25 표준호닝공구는 Plastic Resins 과실리콘카바이드와같은 abrasive graine 의혼합재이다. 전통적으로 15~40 micro in 정도의표면다듬질은세이빙에의하여가공할수있다.

페이지 15 / 25 숫돌의반경방향단면이치형곡선이되도록툴링 (tooling) 하고, 이것으로치면을연삭하는방법이성형식기어연삭이다 ( 그림 24). 창성운동이없으므로창성식에비하여연삭시간이매우짧은잇점이있다. 창성식에비하여동시연삭량이많아서연삭소착, 연삭균열등이생기기쉬우므로결합도가낮은숫돌을쓰는것이바람직하나숫돌의마모가문제시되는고정밀도의기어나잇수가많은기어에대해서는연삭조건을다소희생하더라도약간굳은것을사용한다. 6. 기어오차 치형은간단하게만들수없는인볼류트곡선으로구성이되어있고또잇줄에따라서복잡하게비틀어져있기때문에정확한기어를제작하기는대단히어렵다. 기어가공기는이들의요구를만족하도록연구를하여제작이된것이지만그기구가복잡하기때문에기어에는여러가지오차가생기기쉽고, 또그오차의측정도특수한측정장치를필요로하기때문에쉬운일이아니다.

페이지 16 / 25 기어검사는 JIS 에따르면 1) 워크흔들림측정 2) 치두께측정 3) 피치측정 4) 치형측정 5) 잇줄방향오차 6) 치홈의흔들림 에대하여측정한다. 6.1 워크의흔들림측정 기어의정밀도를확보하는데전제가되는절삭물의흔들린은검사기록용지를준비하고반드시기록하여야한다. 보통흔들림의측정은작업물의외주면을기준으로계측이되지만외주면의면조도는거친경우가많으므로기준면을설치하여야한다. 6.2 이두께측정 이두께의측정법에는활줄이두께 (Chordal Tooth Thickness), 걸치기이두께, 오우버핀법등이 3 가지가기본이다. 그림 25 는기어재의외경을기준으로하여 1 개의치의이두께를측정하는활줄이두께방법이다. 읽기는보통 0.01mm 단위이고, 또대개그다지좋지않은다듬질면인외경을기준으로하고, 또기울어진치면에접촉자를대고측정을하기때문에높은정밀도가필요할경우적당치않다.

페이지 17 / 25 그림 26 과같이평행한측정면이있는측정기, 예를들어치두께마이크로메터에의해몇개의이를몰아서측정한값을걸치기이두께라한다 ( 그림 26). 이방법에의한측정은아주간단하고, 일반적으로치두께마이크로메터에의해널리이용되고있다. 높은정밀도가필요할때는적당한측정기를사용하고, 또한계게이지를만드는것도쉽다. 다만헬리컬기어, 치폭이매우작을을경우, 치면에크라우닝을실시했을때이방법은적당치않다. 오우버핀 ( 볼 ) 거리측정은그림 28 와같이기어의서로마주보는 2 개의치홈에직경 d_p 인 2 개의볼또는핀을넣고, 외기어일때는최대외측치수를, 내기어일경우는최소내측치수를측정함으로써다듬질치수를관리하는방법이다. 마이크로미터와볼, 또는핀에의하여측정할수있으며높은정밀도가필요할경우적당한측정기를사용한다. 헬리컬기어, 치폭이작은기어, 치면에크라우닝을실시한기어에도이방법을쓸수있다.

페이지 18 / 25 6.3. 피치의측정 기어의피치오차로서는단일피치오차, 최대피치오차, 인접피치오차, 누적피치오차및법선피치오차가있는데, 각국의기어정밀도규격에는이들가운데서몇개의피치오차가적당히조합되어각각그허용오차가기어의피치및피치원직경에따라서분류되고또기어정밀도의높고낮음에따라몇단계의급으로나누어규정되어있다. - 단일피치오차 : 기어축과동심인피치원상에서측정된각원피치의측정치와이론치차이 - 최대피치오차 : 각원피치의측정값의최대와최소사이의차 - 인접피치오차 : 서로이웃하는두피치의차이 - 누적피치오차 : 기어와동심인피치원상에서잰임의의수의연달아기록된원피치합의실제값과이론값과의차 - 법선피치오차 : 이론치와의차이 6.4. 치형측정 기어의치형은피치와함께기어형상을구성하는가장중요한요소이며, 치형이정확하게가공되었나의여부는기어의운전성능에직접큰영향을미치므로치형오차는기어의각종개별오차중에서가장중요한것이다. 그림 29 는인볼류트치형측정원리이다. 치형오차란실제의치형과피치원의교점을지나는정확한인볼류트를기준으로하여이것에수직인방향으로측정하여치형검사범위내에서의 (+) 측정치와 (-) 측정치와의합이다 ( 그림 30).

페이지 19 / 25 기어측정기에컴퓨터가도입이되어서부터현재에는거의모든기어측정기는 CNC 화되었다. 기어의측정중에서치형과잇줄오차측정이가장힘들고그장치의기구학적구조는대단히높은정밀도가요구되고또그정밀도의유지도대단히힘이들었지만 CNC 기의출현으로해소되었다. 다음그림 31 은 CNC 방식치형측정장치의원리를보여준다. 치형의측정을직선형엔코더와회전형엔코더로그좌표를디지털화하여읽고이론치와비교하여오차를산출하는것으로기구도간단하게되고측정정밀도도높다. 그림 32 는치형오차측정예이다. 6.5. 잇줄방향오차 잇줄방향오차는피치원통상의잇줄의정확한방향에서벗어난치우침량이다. 대개의경우치폭내에서어떤규정량에관해서마이크로메타단위로그치우침을측정한다. 예를들면측정치폭 100mm 대하여 20 micro meter 와같이나타낸다. 그림 33. 은잇줄방향오차측정기의구조를나타내며그림 34. 는잇줄방향오차측정의한예이다

페이지 20 / 25 아래그림35는 CNC 기어측정데이터를처리하여 3차원적으로표시한결과이다. 자동측정기기를이용하여인볼류트와리이드의 3차원적지도작성이가능해졌다. 이것은오차를찾거나치형수정을검사하는데 1,2차원의측경결과보다대단히유용하다.

페이지 21 / 25 6.6. 치홈의흔들림. 볼이나핀등의접촉편을치홈의양측의치면에휴효이길이중앙부근에서접촉시켰을때의반경방향위치읽음의최대치와최소값의차. 치홈의흔들림의측정은정밀도가좋은센터대가있으면간단하게측정된다. 측정원리는그림 36. 에표시하는것과같이볼또는핀등의측정자를전원주에걸쳐치홈의양쪽치면에접하도록삽입하여측정자의반경방향의위치변동을읽든가자동기록하는측정장치를사용한다. 7. 기어의정밀도

페이지 22 / 25 기어의정밀도에관해서대부분표준등급을정해놓고이에따라분류한다. 현재국내에서일반적으로통용되는기어등급기준은 JIS 이며 KS 는이 JIS 기준의번역판이라할수있다. 그리고 AGMA(American Gear Manufacturers Association), DIN 규격이사용된다. 각국의규격을정확하게비교하는것은불가능하다. 그러나대략의비교를한다면다음의표와같이나타낼수있다. 아래의표 2 는 Runout 규정치에의하여등급을비교한것이다. 다른항목에대한값은달라질수있으나대체로각국규격등급을비교하는데유용하게쓰인다. 표 2 각기어등급비교 DIN(ISO) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 AGMA 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 JIS(KS) 0 1 2 3 4 5 6 7 DIN 과 JIS 는번호가작을수록정밀기어이며 AGMA 는번호가커질수록정밀기어이다. 기어등급에따른사용용도를구별하면다음표 3 과같다. 표 3 기어등급에따른사용용도구분 명칭등급설명 AGMA AA Ultra-high Accuracy A High accuracy B Medium-high accuracy C Medium accuracy D Low accuracy E Very low accuracy 가능한최고의정밀도. 특수한가공방법사용해서가능. Master Gear, 초고속기어, 극한하중과최고의신뢰도가요구되는기어. 숙련된기술자가최고등급의공구를사용하여 grinding, shaving 가공으로달성할수있는정도의고정밀. 터빈기어나항공기용기어. 중요한산업용기어로도사용. 최상의품질보다도생산성에중점을두고 grinding, shaving 으로달성할수있는상대적으로정밀한기어. 좋은조건과최고의장비를사용한다면 hobbing 이나 shaping 으로도가공할수있음. 중속의산업용기어와차량의중요기어용. 숙련된기술자가최고등급의공구를사용한 hobbing, shaping 가공으로달성할수있는좋은정밀도. 고생산성 grinding 이나 shaving 으로도가공할수있다. 전형적으로차량용기어, 저속에서전기모타로구동되는산업용기어. Hobbing 이나 shaping 의일반적인정밀도. 오래된기계나비숙련공으로도가공가능. 마모되어길들임되는저속기어 ( 경도가낮으면길들임되기쉬움 ) 저속, 경하중용기어. 주물이나몰드로가공. 장난감이나잡동사니. 제한된수명과낮은신뢰도가필요한낮은경도의기어 14 ~ 15 12 ~ 13 10 ~ 11 8 ~ 9 6 ~ 7 4 ~ 5

페이지 23 / 25 표 4 DIN 등급에따른용도. 등급사용예가공방법 2 기준원기용마스터기어형상연마 3 검사부서의마스터기어 4 공장의마스터기어, 측정기기의메커니즘용 5 공작기계, 터빈, 측정기기구동용 형상연마및창성연마 6 7 8 ~ 9 5 급과동일용도및승용차나버스변속기의최고속기어용. 차량변속기 ( 최고속기어용 ), 공작기계, 철도차량, 터빈, 사무기기용 차량변속기 ( 중속및저속기어 ), 철도차량, 공구, 사무기기 hobbing, shaping, shaving 으로비경화기어를신중하게가공. 경화기어를연마. hobbing, shaping, shaving 으로가공 ( 경화기어를제외하고연마안함 ) 10 트랙터, 변속기, 농업용기계, 일반적인기계장비의부속기어, 호이스트장비. 11 ~ 12 일반적인농업용장비 통상적인가공법사용. 인발이나 sintering 가능. 플라스틱기어는인젝션몰딩. 8. 기어정밀도수치비교 기어의기준정밀도는기어등급, 모듈, 잇수, 지름, 치폭등의값에따라크게변한다. 따라서모든등급, 크기의기어에대한정밀도수치비교는방대한자료를나열하여야하기때문에여기서는모듈 3, 지름 150mm, 치폭 32mm 기어에대한수치비교그림을제시하여정밀도에대한개략적인수치정도를확인하여본다. 1) Rounout 2) 피치오차 ( Pitch variation )

페이지 24 / 25 3) 치형오차 ( Profile variation ) 4) 잇줄방향오차 ( Lead error )

페이지 25 / 25 9. 참고문헌 Dudly, D., "Handbook of Practical Gear Design", McGraw-Hill, New York, 1984 Townsend, Denis P., " Dudley's Gear Handbook" 2nd Ed., McGraw-Hill, New York, 1992 MAAG, " MAAG Gear Book", Maag Gear Co., Zurich, 1990 Norton, Robert L., "Machine Design An Integrated Approach", Prentice-Hall, New Jersey, 1996 NACHI, " 精密齒切工具 ", NACHI Catalog No. 2302-3, 株式會社不二越, 東京 BOSCH, "Automotive Handbook" 4th Ed., Robert Bosch GmbH, Stuttgart, 1996 기어便覽編輯委員會編, 김박윤譯, " 기어便覽 ", 圖書出版技多利, 1988 小泉普著, 김종하譯, " 기어와호브반작업 ", 기전연구사, 1995 AGMA, "Gear Classification and Inspection Handbook", ANSI/AGMA 2000-A88, 1990 日本齒車工業會, " 日本齒車規格集 ", 日本齒車工業會, 1988