기어 슬루 드라이브의 피니언 열처리 방법

기어 슬루 드라이브의 피니언 열처리 방법

스퍼 기어 슬루 드라이브란 무엇입니까?

스퍼 기어 슬루 드라이브는 다음을 의미합니다.스퍼 기어 피니언이 선회 링의 레이스웨이에 통합된 톱니와 직접 맞물리는 회전 구동 시스템에 적용됩니다. 95% 이상의 기계적 효율과 간소화된 구조가 특징인 이 구성은 자체 잠금 기능보다 에너지 절감과 반경 방향 하중 처리를 우선시하는 애플리케이션에 적합합니다. 일반적인 구현 사례로는 태양 추적기, 컨베이어 턴테이블, 10~150RPM으로 작동하는 산업용 인덱싱 시스템 등이 있습니다.

기어 슬루 드라이브를 위한 피니언 열처리 방법
피니언 성능은 소재 선정과 열처리에 따라 근본적으로 결정됩니다. 강합금은 가공성, 강도, 그리고 열처리 적합성 간의 균형이 뛰어나 주요 소재입니다. 열처리 선택은 다음 요인에 따라 달라집니다.

작동 부하 스펙트럼(충격/연속)

요구되는 표면 경도(HRC)

치수 안정성 요구 사항

생산 비용 목표

피로 수명 기대

담금질 및 템퍼링(Q&T)

공정 순서: 오스테나이트화(850-880°C) → 오일 담금질 → 템퍼링(550-650°C)

미세조직: 28-35 HRC 경도의 강화 마르텐사이트/소르바이트

성과 프로필:

균형 잡힌 코어 인성(샤르피 충격 >40J)

중간 정도의 내마모성

최소 왜곡 vs. 표면 경화

비용 효율성: 가장 낮은 처리 비용

제한 사항: 제한된 표면 경도로 인해 피팅 저항성이 제한됨

이상적인 용도: 균일한 하중을 갖는 저속 응용 분야(<30 RPM) 또는 왜곡 제어가 중요한 대구경 기어

유도 경화

공정 순서: 고주파 EM 필드(10-400 kHz) → 빠른 오스테나이트화 → 정밀 담금질

케이스 속성:

깊이: 주파수/전력을 통해 1-5mm 조정 가능

경도 : 52-58 HRC 마르텐사이트계

기술적 장점:

국소적 치료로 왜곡 최소화

60초 미만의 사이클 시간

압축 표면 응력(-400~-800MPa)

프로세스 제어 요구 사항:

스캐닝 코일 속도 허용 오차 ±2mm/s

온도 모니터링(고온계 ±15°C)

고장 위험: 후열처리 가공이 필요한 경우 연삭 화상이 발생할 수 있습니다.

최적 사용: 충격 부하를 처리하는 중간 부하 드라이브(예: 자재 취급)

침탄(표면 경화)

열화학 공정: 930-950°C 탄소침탄(Cp=0.8-1.2%) → 확산 → 담금질 → -70°C 극저온 → 160-200°C 템퍼링

케이스 특성:

깊이: 0.8-1.5mm (550 HV에서 검증됨)

표면: 58-63 HRC 경도

코어: 35-45 HRC 인성

야금학적 이점:

잔류 압축 응력 >-1000 MPa

잔류 오스테나이트 <15%

우수한 굽힘 피로 강도

품질 검증:

미소경도 구배 시험

ISO 6336-5에 따른 미세구조 등급

비용 고려 사항: 유도 경화보다 40-60% 더 높음

프리미엄 응용 분야: 1억 사이클 이상의 수명이 필요한 고정밀 태양 추적 장치 및 의료 장비

질화

저온 공정: NH₃ 분위기에서 500~520°C 확산(20~80시간)

표면층 속성:

복합대 : 5-20μm 비커스 >1,000 HV

확산 영역: 0.2-0.8mm 깊이

기술적 장점:

왜곡 <0.05mm/m

담금질 필요 없음

향상된 내식성

성능 제약:

얕은 케이스 깊이는 헤르츠 응력을 <1,200 MPa로 제한합니다.

취성 복합층으로 인한 충격 하중을 피하십시오.

공정 변형: 가스(정밀 제어) 대 플라즈마(더 빠름)

가장 적합한 용도: 치수 안정성이 가장 중요한 화학 처리 장비의 대구경 피니언

중요한 선택 지침

방법	표면 HRC	케이스 깊이	왜곡	비용 지수
담금질/템퍼링	28-35	전체 섹션	낮은	1.0배
유도 경화	52-58	1-5mm	중간	1.8배
침탄	58-63	0.8~1.5mm	높은	3.5배
질화	65-72(HV)	0.2~0.8mm	초저온	2.7배

스퍼 기어 슬루 드라이브 특성
레이디얼 하중 우세는 웜 드라이브보다 2.5배 높은 전복 모멘트를 지원합니다. 열 부하 감소 없이 최대 150RPM의 작동 속도를 제공합니다. 백래시 제어는 AGMA Class 8+ 제조 기준을 요구합니다. 콤팩트한 디자인으로 유성 기어 시스템 대비 설치 면적을 20% 줄였습니다. 위치 유지를 위해 외부 제동이 필수적입니다.

산업 응용 분야스퍼 기어 슬루 드라이브
태양 추적기 방위각 구동 장치는 20년 수명을 위해 침탄 피니언을 사용합니다. 포장 컨베이어 턴테이블은 내충격성을 위해 고주파 경화 기어를 사용합니다. 의료용 스캐닝 갠트리는 미크론 수준의 정밀도를 위해 질화 피니언을 사용합니다. 경량 크레인 회전 시스템은 비용 효율적인 성능을 위해 Q&T를 구현합니다.

가격 결정 요인스퍼 기어 슬루 드라이브
피니언 열처리는 총 구동 비용의 15~30%를 차지합니다. 침탄 처리는 피니언당 120~250달러를 추가하는 반면, 고주파 경화는 40~80달러를 추가합니다. 재료 선택(8620 대 20MnCr5)은 비용 차이를 20% 발생시킵니다. AGMA 품질 등급 업그레이드(8→10)는 연삭 비용을 35% 증가시킵니다. 극저온 처리는 개당 15~30달러를 추가합니다. 내식성 코팅(Zn-Ni)은 8~12%를 추가합니다.

공급업체스퍼 기어 슬루 드라이브

라이라드라이브용도에 최적화된 피니언 처리가 적용된 스퍼 기어 슬루 드라이브를 제공합니다. PRO 시리즈는 1.2mm 두께의 침탄 처리된 20MnCr5 피니언을 사용하여 태양 추적 시 2억 사이클의 내구성을 달성합니다. VALUE 시리즈는 소재 취급을 위해 고주파 열처리된 4140 강철을 사용하며, MEDICAL 등급은 플라즈마 질화 처리된 31CrMoV9 강철을 사용하여 왜곡 없는 정밀성을 제공합니다.