개념과 작동 원리
기어가 미끄러지지 않고 맞물리면 접점의 접선 속도가 같습니다. 큰 기어는 한 바퀴에 더 많은 이를 지나게 하므로 작은 기어보다 천천히 돌 수 있습니다.
외접 기어 한 쌍은 반대 방향으로 회전합니다. 여러 단을 연결하면 각 단계의 속도 비를 곱하고 회전 방향도 맞물림 수에 따라 판단합니다.
관계식과 성립 조건
한 쌍에서 |ωout/ωin|=Nin/Nout입니다. 손실 없는 정상 전달에서는 토크×각속도가 같아 감속비만큼 출력 토크가 커집니다.
실제 기어에는 마찰, 백래시와 허용 토크가 있습니다. 중간의 단순 아이들러 기어와 같은 축의 복합 기어는 전체 비에 기여하는 방식이 다릅니다.
가상 실험에서 읽을 변화
감속하면 토크가 커지고 이상적인 전달 동력은 같아요.
미끄럼·마찰 없는 외접 기어예요. 두 단은 같은 톱니 비를 가진 복합 감속기예요. 회전 표시는 관찰을 위해 느리게 재생해요.
핵심 관계와 기호
ωout/ωin = (Nin/Nout)ⁿ · Tout/Tin = 1/|ωout/ωin|
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| N | 기어의 잇수 | 개 |
| ω | 회전 각속도 | rad/s |
| T | 전달 토크 | N·m |
예시로 확인하기
감속 기어에서 토크는 어떻게 되나요?
커져요 · 감속하면 토크가 커지고 이상적인 전달 동력은 같아요.
자주 헷갈리는 점
- 기어로 속도와 토크를 모두 늘려 입력보다 큰 동력을 얻을 수는 없습니다.