기어의 윤활

기어 윤활의 목적은 주로 2 가지가 있다.
1) 치면 사이의 미끄럼을 좋게 하는 것.
 즉 , 동마찰 계수 μ의 값을 작게 하는 것이다.
2) 면 사이에서 일어나는 회전마찰 및 미끄럼 마찰손실에 의한 온도상승을 억제할 것.
 즉 , 기어를 냉각하는 것이다.
이 2 가지를 만족할 수 있도록 기어의 윤활법과 윤활유의 종류를 선정하여 기어의 윤활고장을
방지해야 한다.

1. 기어의 윤활법의 선정
1.1기어의 윤활법을 크게 나누면 다음의 3 가지로 분류할 수 있다.
 (1) 그리스 윤활법
 (2) 유욕식 윤활법 ( 유욕식 )
 (3) 강제 윤활법 ( 순환급유방식 )
이들은 기어의 사용조건에 따라 적당히 선정할 필요가 있다.
선정의 기준이 되는 것은 주로 기어의 원주속도 (m/s)및 회전수 (rpm)이다.
위의 윤활법을 이 원주속도의 고저로 분류하면 , 저속에서 는 그리스 윤활법, 중속에서는 유욕식 윤활법 , 고속에서는 강제 윤활법을 사용하는 것이 일반적이다.
그러나 이것은 어디까지나 기준일 뿐이며 , 예를 들어 상당한 원주속도의 범위까지 유지관리 등의
이유로 그리스 윤활법을 사용하는 경우도 있다.

1.2 윤활법에 의한 원주속도 범위
저속 , 경하중의 기어에서는 그리스 윤활도 가능하지만 특히 개방형에서의 사용시에는 정기적인
그리스 보급이 중요한다.
윤활유는 장기간 사용하면 열화하거나 유량이 감소되므로 정기적으로 확인하여 교환 또는 보충이 필요한다.
기름이 떨어지거나 부적절한 윤활유를 사용하면 치면의 늘어붙음 , 긁힘 등 치면 손상의 원인이 된다.
고속 , 중하중으로 사용하는 기어 및 마모되기 쉬운 웜기어, 나사기어에서는 윤활유의 종류, 양 및 윤활방법의 선정에 충분히 주의해 주십시오.
특히 윤활유의 선정은 중요한다.

<평기어 및 베벨기어>

2. 윤활법 설명
2.1 그리스 윤활법
  그리스 윤활법은 개방기어 및 밀폐된 기어박스에서 그 원주속도가 비교적 저속인 경우에 사용된다.
  그리스 윤활법에서 주의해야 하는 문제점이 여러 가지 있습니다
  1) 적절한 점도의 그리스를 선정한다.
   특히 밀폐된 기어박스에서는 그리스가 유효하게 작용하도록 유동성이 좋은 것이 적합한다.
  2) 고부하 , 연속운전에는 맞지 않습니다.
   그리스는 오일 만큼의 냉각효과는 없으므로 고부하, 연속운전에 사용하는 경우,
   온도상승이 문제가 될 수 있다.
  3) 적당량의 그리스를 사용한다.
   그리스가 너무 적으면 윤활효과를 기대할 수 없습니다.
   반대로 밀폐된 기어박스에서 봉입하는 그리스가 너무 많으면 교반 손실이 커집니다.

2.2 유욕식 윤활법
  유욕식 윤활법은 기어박스에 담아 놓은 윤활유를 기어의 회전에 따라 날리게 하여 그 기름에 의해
  기어나 베어링을 윤활하는 방법이다.
  저속으로 이 유욕식 윤활법을 사용하는 경우는 원주속도 3 m/s 이상인 것이 바람직한다.
  유욕식 윤활법에서 주의해야 하는 문제점은 여러가지 있습니다만 ,
  여기서는 유면의 높이와 기어박스의 한계온도에 대하여 설명한다.
  1) 유면의 높이
    사용하는 기름의 양이 너무 많으면 교반 손실이 커집니다.
    너무 적으면 윤활효과나 냉각효과는 기대할 수 없습니다.

종류	평기어 및 헬리컬 기어		베벨기어	웜기어
배치	수평축	수직축	수평축	웜상	웜하
유면 높이

유면의 높이는 운전을 시작하면 정지하고 있을 때보다 내려갑니다.
이 차이가 클 때는 정지시의 유면을 조금 높게해 두거나 오일팬 등을 부착하는 등의 대책이
필요한다.

기어박스의 한계온도
기어박스의 온도는 기어나 베어링의 마찰손실이나 윤활유의 교반 손실에 의해 상승한다.
이에 따라 각종 악영향이 발생한다. 예를 들면.
- 윤활유의 점도 저하
- 윤활유의 열화
- 기어박스 , 기어 , 축 등의 변형
- 백래시의 감소

최근에는 기술의 진보에 따라 고성능의 윤활유가 많이 나오므로 상당한 온도까지 사용할 수 있게
되었지만 , 기준으로는 80 ℃ ~90 ℃정도가 한계온도이다.
이 한계온도를 넘기려면 기어박스의 방열성을 좋게 하기 위한 팬을 부착하거나
축에 팬을 설치하여 송풍 , 냉각하는 것이 필요한다.

2.3 강제 윤활법
  강제 윤활법은 펌프에 의해 물림부위로 윤활유를 급유하는 방법으로 급유방법에 따라 적하식 , 분사식 ,
  분무식의 3 가지로 분류한다.

  적하식
  이것은 파이프로 윤활유를 물림부위에 공급하는 방식이다.

  분사식
  이것은 노즐로 윤활유를 물림부위에 분사하는 방식이다.

  분무식
  이것은 압축공기에 의해 안개상태로 한 윤활유를 물림 부위에 분무하는 방식이다.
  이 방법은 특히 고속인 경우에 사용한다.

  이 강제 윤활법은 오일탱크 , 펌프 , 필터 , 배관 , 기타 여러 가지 장치가 필요하므로 특수한 고속 ,
  대형 기어 장치에 사용된다.
  이 방법에 의하면 필터로 여과하고 쿨러로 냉각한 적정 점도의 윤활유를 물림부위로
  적당량만 보낼 수 있으므로 기어의 윤활법으로서는 가장 좋은 방법이다.