기어비 쉽게 이해하기

학생들이 언제나 헷갈려 하는것이 바로 기어비이다.

물리 과목에서도 그렇고, 대학에 들어가서도 기계공학 1,2학년들은

이 기어비를 많이들 헷갈려한다.

 

이 빌어먹을 기어비에 대해서 상당히 쉽게 설명한 유튜브 동영상이 있어

아래에 소개하고자 한다.

 

youtu.be/A5SAsmpxmLU

 

기어란? 톱니바퀴의 조합에 따라 속도나 방향을 바꾸는 기계장치를 말하는 것으로, 모터나 엔진으로부터

발생한 출력의 회전수를 바꾸는데 쓴다.

 

이 기어가 맞물리고 있을때, 출력축 기어의 회전수와 입력축 기어의 회전수의 비율을 우리는

기어비라고 한다.

(여기서 입력축 기어는... 먼저 회전하는 기어이다, 출력축 기어는 나중에 회전하는 기어)

 

더 쉽게 말하면 입력축 기어가 1회전할때, 출력축 기어가 얼만큼 회전하느냐...가 기어비이다.

 

그럼 예를 들어서 계산해보자.

입력축 기어(노란색)의 톱니수가 60개이고 출력축 기어(파란색)의 톱니수가 30개일때,

 

큰 톱니가 먼저 돌고 작은 톱니로 전달하는 기어비계산(회전비)은

입력축 톱니 60/출력축 톱니 30 = 2가 되며

노란색 기어 -> 파란색 기어비는 1:2가 된다.

 

즉, 입력축이 한바퀴 회전하면, 출력축은 두바퀴 회전한다.

 

이런 기어비를 우리는 가속기어라고 한다.

즉, 입력의 회전수를 출력에서 두배로 만들기 때문이다.

 

단점은 회전수는 높지만, 힘이 약해진다.(빨리 돌지만 힘이 약하다)

 

이런 기어비는 큰 힘은 필요 없지만 빨리 회전해야 하는 곳에 사용한다.

 

 

그러면 반대로 입력축 기어(파란색)가 톱니수가 30개이고 출력축 기어(노란색)가 톱니수가 60개라고

가정해 보자.

작은 톱니가 먼저 돌고 큰 톱니로 전달하는 기어비계산(회전비)은

입력축 톱니 30/출력축 톱니 60 = 0.5가 되며

파란색 기어 -> 노란색 기어비는 2:1 이 된다.

 

즉, 입력축이 1바퀴 회전할때, 출력축이 0.5바퀴 회전한다.

 

이런 기어비를 감속기어라고 한다. 입력의 회전수를 출력에서 줄이기 때문이다.

 

이 기어비는 속도는 느리지만 힘이 강하다. 그래서 입력의 회전을 줄여서 저속으로

움직이거나 많은 힘이 필요할때 사용하게 된다.