변속기 구조를 설계하여 동기 타이밍 벨트의 소음을 줄이는 방법

현대 기계식 변속기 시스템에서는 동기식 타이밍 벨트 고효율, 정밀도 및 미끄럼 방지 특성으로 인해 다양한 정밀 변속기 시나리오에 널리 사용됩니다. 그러나 변속기 시스템의 소음 문제는 항상 중요한 기술적 과제였습니다. 동기식 벨트 전동 시스템의 소음을 효과적으로 줄이기 위해서는 전동 구조의 설계 및 최적화가 특히 중요합니다.

전동비와 풀리 직경의 최적화는 동기 벨트 전동의 소음에 영향을 미치는 핵심 요소입니다. 톱니 폭을 적절하게 조정하고 변속비를 줄임으로써 전달 토크를 효과적으로 줄여 소음 발생을 줄일 수 있습니다. 동시에 풀리 직경을 늘리면 동기식 벨트의 장력을 효과적으로 줄여 전달 토크와 소음을 더욱 줄일 수 있습니다. 이는 풀리 직경이 커지면 벨트와 풀리의 접촉 면적이 넓어져 맞물림이 더 부드러워지고 맞물림 충격으로 인한 소음이 줄어들기 때문입니다.

치형 설계의 최적화도 소음 발생에 직접적인 영향을 미칩니다. 작은 피치 설계를 사용하면 치면의 접촉 응력을 효과적으로 줄이고 진동 소음을 줄일 수 있습니다. 또한, 톱니 각도를 변경하여 톱니면 접촉을 보다 균일하게 함으로써 소음도 크게 줄일 수 있습니다. 구부러진 톱니 또는 경사진 톱니의 설계는 톱니 표면의 접촉 응력을 분산시키고 진동 에너지 전달을 줄여 소음을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 이러한 톱니 설계 전략은 벨트와 풀리 사이의 맞물림 프로세스를 최적화하고 잘못된 맞물림으로 인해 발생하는 소음을 줄이도록 설계되었습니다.

동일한 동력을 전달할 때 하나의 넓은 벨트 대신 여러 개의 좁은 벨트를 사용하도록 설계하면 전달 소음을 크게 줄일 수 있습니다. 이는 여러 개의 좁은 벨트의 맞물림 지점이 분산되어 단일 지점 맞물림으로 인한 충격음을 줄이기 때문입니다. 동시에 좁은 벨트의 진동 에너지는 더 쉽게 분산 및 흡수되어 소음 전파를 줄입니다.

비원통형 풀리를 적용하는 것도 변속기 소음을 줄이는 효과적인 전략입니다. 기존 원통형 풀리와 비교하여 비원통형 풀리의 프로파일 설계는 톱니 표면의 접촉 응력을 보다 균등하게 분산시키고 응력 집중으로 인한 소음을 줄일 수 있습니다. 또한, 비원통형 풀리는 벨트와 풀리 사이의 맞물림 상태를 개선하여 전달 과정을 보다 원활하게 만들 수 있습니다.

중심 거리를 적절하게 늘리면 전송 소음을 줄이는 데도 도움이 될 수 있습니다. 중심거리가 길어질수록 벨트와 풀리의 상대적인 움직임이 부드러워져 상대적인 움직임으로 인한 소음이 줄어듭니다. 동시에 중심 거리를 늘리면 변속기 과정에서 벨트의 장력 변동을 줄여 소음 발생을 더욱 줄일 수 있습니다.