(071012)Qingdao R&D OJT Drive

nullnullDesign ProcessOct 20, 2007- Main Drive Unit -1st Step1. 주요 사양의 결정1) 기기(복사기, 프린터)의 속도 예) Lexmark Printer Qingdao H – 50 ppm (LT) Lexmark Printer Jubilee – 32 ppm (LT) 2) Layout의 결정 - 어떤 종류의 모터를 몇 개 사용할 것인가? BLDC Motor / Step Motor / DC Motor - 각 모터는 어떤 Unit을 구동할 것인가? - 동력 전달 요소는 어떻게 구성할 것인가? Gear / Pulley / Coupler / Shaft - 각 Unit 을 제어하기 위한 요소로 무엇을 사용할 것인가? Clutch / Solenoid1st Step1st Step앞에서 언급한 Layout을 좀더 구체화1st StepJubileeMain MotorI/C:DRUMMPFPICK-UPFEED2. 구동 Layout의 결정Sub MotorI/C:DEVFUSINGDUPLEXREDRIVE※주요 특징 - 양면계 기능을 가지면서 최소한의 부품으로 구성 - 양면계 기능을 위해 Sub Motor의 속도 조절 필요1st Step1st StepQingdaoMain MotorI/C:DRUMMPFFEEDSub MotorI/C:DEVFUSINGPICKREDRIVE※주요 특징 - 양면계를 포함하지 않음으로 Pick unit 외에 거의 모든 Unit을 Main motor에서 구동 - Sub Motor는 Lexmark의 특허 Pick unit인 Accu-feed만 구동 (Lexmark社의 다른 기종의 경우 Main motor가 Accu-feed를 구동하는 경우도 있음)OPTION1st Step1st StepRingoMain MotorI/C:DRUMMPFFEEDSub Motor2I/C:DEVFUSINGPICKREDRIVE※주요 특징 - Ringo는 Qingdao의 후속 모델로서 Qingdao의 특징에 양면계를 부가한 구성임. - Jubilee와 같이 양면계를 위한 Motor 하나와, Qingdao와 같이 Pick unit을 위한 Motor 하나로 총 2개의 Sub Motor가 사용.OPTIONSub Motor1DUPLEX1st Step1st Step3. 동력전달 방법 결정동력 전달 방식의 특징 (1) Gear 연결 방식[장점] 정확한 회전 비 전달 큰 토크의 동력 전달 가능 근 거리 동력 전달에 유리[단점] 부품 개당 비용이 비쌈 장 거리 동력 전달에 불리 (2) Pulley 연결 방식[장점] 작은 토크를 장 거리에 동력 전달할 때 유리[단점] 전달되는 토크에 따라 회전 비 전달의 변동이 비교적 심함. (회전 비 전달 비교적 부정확)1st Step1st Step균일한 속도 비의 동력 전달을 해야 하는 Unit : FEEDER / IC / FUSER / MPT / OPTION 큰 토크의 동력을 전달해야 하는 Unit : IC / PICK Unit2) Gear 동력 전달이 유리한 Unit적은 토크로 먼 거리 사이에 동력 전달 해야 하는 경우 : DUPLEX / REDRIVE3) Pulley 동력 전달이 유리한 Unit4. 각 Unit 별 속도 비Drum 속도 – 기기의 기준 속도 사양에 따라 결정되는 기준 Unit 속도1) 기준 속도1st Step1st Step2) 일반적인 Unit 간 속도 비의 결정Driving RollerDriven Roller일반적으로 앞쪽 Unit의 속도가, 뒤쪽 Unit의 속도보다 1 ~ 2% 정도 높게 설계한다.(전 Unit)(후 Unit)PaperDriving RollerDriven Roller(전 Unit)(후 Unit)PaperCurl 발생- 위와 같이 Curl을 유도하여, 전 Unit이 후 Unit의 동작에 영향을 주지 않도록 한다. (후 Unit이 빠를 경우, 종이는 팽팽하게 당겨지고 후 Unit이 종이를 당기는데, 후 Unit이 반대방향으로 끌어당기게 된다. – Slip에 의한 마모 발생 가능1st Step1st Step특정 Unit의 경우, 위와 반대로 설계한다.- Skew에 도움이 되는 경우 : 종이를 팽팽하게 당기는 현상이 종이 정렬에 효과적인 경우 - 설계 조건에 의해 필요한 경우3) 예시 : Qingdao※DRUM 기준5%0.9%4.9%2.4%-0.13%2nd Step2nd Step1. GEAR LAYOUT1) 주요 고려 사항 주요 Unit의 경우, Motor와 Unit간에 Gear로 연결 구성 각 Unit의 위치는 미리 결정되어 있는 것으로 가정 각 Unit의 속도 비는 정확하게 맞추기 어렵기 때문에 가장 근접하도록 구성 각 Gear는 Torque의 크기, 회전 방향, 효율을 고려하여 Spur 또는 Helical Gear로 구성 Gear의 수는 가능한 한 최소가 되도록 구성 기어 간의 연결은 각 기어의 Pitch 원이 접하도록 구성 Helical Gear의 구성 시, Helix 각, Helix 방향에 주의 기어 구성 시, 주위 부품과의 간섭이 없도록 신중하게 구성 (Drum → Motor → 각 Unit) 순서로 구성2nd Step2nd Step<기준 Drum 선속> Drum 선속의 계산 = 기기 속도(PPM) / 60sec × (기준 용지 길이 + 지간) (mm/sec) = 50 PPM / 60sec ×(279mm + 66.8mm) = 288.493 mm/sec Drum의 회전 속도 = (Drum 선속) / (Drum 외경 × π ) × 60 = 288.493 mm/sec / (30.04 mm × π ) × 60 = 183.416 rpm Drum Gear의 사양 – IC 사양으로 이미 결정 - Gear type : Helical - Module : 0.6667 - Gear teeth no. : 48 - Gear Pitch 원 외경 : 0.6667 × 48 / cos(18˚) = 33.648 mm2. Qingdao Gear Layout※ 지간(Inter-page Gap)PaperSensor진행방향PaperSensor진행방향※ 지간(Inter-page Gap)1. 정의 : 용지와 용지 사이의 간격 2. 지간이 필요한 이유 - 기계가 알고 있는 용지 크기에 대해, Jam이나 중송(Multi-feed)등을 판별하기 위해 용지와 용지 사이에 간격이 필요 3. 지간의 특성 - 지간을 알아내는 특정 공식은 없음. - 기기의 속도에 거의 비례하여 증가하며, 이는 Sensor의 응답특성과 관련 있음. 4. 종이와 Sensor의 일반적인 움직임PaperSensor진행방향※ 지간(Inter-page Gap)※ 지간(Inter-page Gap)5. Sensor 복귀 시, 응답 특성시간회전각t1t2t1 : 복귀 시간t2 : 안정화 시간기기의 PPM이 올라감에 따라 지간이 넓어져야 하는 이유는, 기기의 속도와는 상관 없이 t1, t2는 Sensor의 특성에 따라 결정되기 때문에 (t1+t2)의 일정 시간이 필요. 즉, 속도(v)는 올랐지만, 시간(t)는 일정 시간이 필요함으로 인해 필요 거리(l = v×t)는 증가해야함.2nd Step2nd Step Gear 사양의 결정 - 회전 전달의 정확성을 위해 Motor shaft 자체를 Gear로 가공 - 제한된 외경으로 인해 Gear teeth가 작고, Module 또한 작다. - 정확하고 안정된 회전 전달을 위해 Helical Gear를 사용 - 물림률을 높이기 위해 큰 Helix 각을 사용 Gear 사양 - Gear Type : Helical - Module : 0.5 - Gear teeth no. : 9 - Gear Pitch원 외경 : 0.5 ×9 / cos(23˚) = 6.518 추가 고려 사항 - Gear의 이빨 수를 늘리면, Motor 한 회전에 접촉 Gear들을 보다 많이 돌려주기 때문에 유리하지만, 모터 형상의 제약으로 무한정 늘릴 수는 없다. - Gear shaft의 경우, 절삭하기 때문에 절삭 가공량을 최소로 할 필요가 있다. 보통 시중에 Φ6, Φ7, Φ8과 같이 딱 떨어지는 값의 봉 재료가 많이 나와있기 때문에, 이를 기준으로 최소 가공하여 사용하는 것이 가격을 낮출 수 있는 방법이다.2nd Step2nd StepIC : Drum Module : 0.667 Helix : 18˚ Left원지름 : 33.648Motor Shaft Module : 0.5 Helix : 23˚ Left 원지름 : 6.518Gear #1 Module : 0.667 Helix : 18˚ RightModule : 0.6 Helix : 18˚ RightGear #2 Module : 0.6 Helix : 18˚ LeftModule : 0.6 Helix : 18˚ LeftGear #3 Module : 0.5 Helix : 23˚ RightModule : 0.6 Helix : 18˚ RightDrum – Motor간 Gear 비GRdrum-motor = ZdrumZgear#1_AZgear#1_BZgear#2_A××….…×Zgear#3_BZmotor_shaftMotor 속도의 결정Vdrum : Vmotor = GRdrum-motor : 1Vmotor = Vdrum / GRdrum-motor2nd Step2nd Step2nd Step2nd StepMain Motor PinionFuserDevDrumMPTFeedRedriveOption3rd Step – Motor 선정3rd Step – Motor 선정1. Motor의 종류Motor의 경우, 전원의 종류, 권선형태, 모양, 쓰임새에 따라 다양하게 분류할 수 있다. 여기서는 Laser printer에 사용되는 주요 모터에 대해 살펴본다. 1) BLDC (Brushless DC) Motor 일반 DC 모터의 Brush와 정류자(Commutator)를 Hall sensor로 대체 (Hall Sensor : 자기장의 변화에 의해 전류를 발생) Brush와 정류자가 없어서 마모가 발생하지 않기 때문에 수명이 길다. 고속, 정속 운전에 적합 고효율, 고출력 정숙성, 낮은 소음, 내구성 높음 가격이 비쌈. ※Printer의 주요 Unit을 구동하는 Motor는, 높은 Torque(부하)를 견디면서, 정속 운전이 가능한 BLDC Motor를 주로 사용한다.3rd Step – Motor 선정3rd Step – Motor 선정2) Step Motor 고정자와 회전자(Rotor)의 전류 제어에 의한 전자기력으로 회전 위치 제어에 적합 급격한 부하 변동이나 과도한 부하에 의해 탈조 발생 ※정밀한 위치 제어가 필요한 Scanner / ADF에 Step motor 사용 3) DC Motor 작은 부하에 정회전, 역회전을 반복하는 경우 / 잦은 속도 제어가 필요한 경우에 사용 ※Redrive와 Duplex 구동에 사용3rd Step – Motor 선정3rd Step – Motor 선정2. BLDC Motor최종적으로 결정해야 할 모터의 사양은 다음과 같다. Speed (RPM) / Torque ( N·m) 1) Speed의 계산 Motor speed = Drum speed / Gear Rate(Drum-Motor) Drum speed는 기기 사양에 의해 결정되기 때문에, Gear rate를 조절하여 Motor speed를 결정한다. Motor speed는 특별한 경우가 아니면 3000 rpm 이하로 한다. (3000rpm 이상인 경우, 소음, 진동의 발생 가능성 높으며, 품질 요구 사항도 높아진다.) 2) Torque의 계산 각 Unit의 부하가 Gear간의 연결로 Motor에 전달되므로 Motor 부하 Torque = Σ (각 Unit이 Motor에 전달한 부하 Torque)3rd Step – Motor 선정3rd Step – Motor 선정아래 그림에서 F_driving = F_driven 이므로, Torque = Force × Radius 에서 Torque_driven = Torque_driving ×(R_driven / R_driving) = Torque_driving ×( Z-driven / Z_driving) 따라서, 각 Unit이 Motor에 전달하는 Torque의 크기는 Torque_motor = Torque_unit / Gear Rate(Unit-motor) 여기서, 마찰에 의한 손실 및 안전율을 고려하여 위 값에 다음 값을 곱한다. Unit 과 Motor간의 Gear 연결에서 (Spur – Spur) 효율 0.95 (Helical – Helical) 효율 0.95*cos β 를 Gear rate에 곱해준다. 즉, 위 식은 다음과 같이 바꾼다.DrivingDrivenF_drivingF_driven3rd Step – Motor 선정3rd Step – Motor 선정i 번째 Unit과 motor 사이의 기어 연결에서 Spur 간 연결을 G_s, Helical 간 연결을 G_h라고 할 때, Torque_motor = Σ(Torque_unit_i / (Gear Rate(Unit_i-motor) ×0.95^G_s×0.95^G_h×(cos β_1)^a×(cos β_2)^b×….)) 여기서 a+b+….=G_h 3) 계산 값의 검토 - BLDC의 모터의 경우, 구동회로의 특성에 따라 최대 전류 값(또는 Watt)이 제한된다. 일반적인 제한 값은 36 watt이다. - 가장 많이 사용하는 Rottor의 크기는 Φ63이다. 물리적인 한계로 인해 최대로 낼 수 있는 Torque는 한정되어 있다.Φ634th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계1. Gear의 기본 개념1. Gear의 종류(A)평치차(스퍼기어)(B)헬리컬 기어(C)더블 헬리컬 기어(D)래크& 피니언(E)직선 베벨기어(F)스파이럴 베벨기어4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계(G)엇갈림(나사) 기어(H)웜 기어(I)하이포이드 기어2. Gear 각 부의 명칭 및 기호① 기초원(Base circle)      인볼루트 곡선이 시작되는 원 ② 피치원(Pitch circle)   그림에서 보면 기어가 맞물릴 때 두 기어는 항상 두 개의 원을 그리며 맞물린다.   이 원을 피치원이라 부른다 ③ 작용선(Line of action)   한 쌍의 인벌류트 기어의 접촉점을 작용선이라 하고 피치점을 통하면서 양 기초원에 접하는 직선이 작용선이다.4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계③ 압력각(Pressure angle)   그림에서 피치원에 접하는 접선과 두 기어의 작용선(Line of action)이 이루는 각이 압력각이다. 이 각은 일정한 값을 가지며 압력각이 달라지면 이의 형상도 변화한다. 다음은 각기 다른 압력각을 가진 기어 이의 모양이다. 4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계④ 치선원(Addendum circle)   기어의 이끝을 연결한 원이다.   기어의 외경이다. ⑤ 치저원(Deddendum circle)   기어의 이 뿌리를 연결한 원이다. ⑥ 치말 높이(Addendum)   피치원과 치선원의 반경의 차를 말한다.   즉 피치원에서 치선원까지 높이이다. ⑦ 치원 높이(Dedendum) 피치원에서 이뿌리까지 높이이다. 4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계⑧ 원주피치(Circular pitch)   피치원 상에 있는 기어 이의 시작점에서부터 다음 기어 이가 시작되는 지점까지 거리이다. ⑨ 법선피치(Normal pitch)   인볼루트 기어의 특정 단면에서 측정한 기어의 피치를 말한다. ⑩ 틈새(Clearance)   한쪽 기어의 치선원에서 맞물리는 다른 기어의 치저원 사이의 거리를 말한다. ⑪ 전치높이(Whole depth)   치말 높이와 차원높이를 합친 전체 이의 높이 ⑫ 유효치 높이(Working depth)   전치높이에서 틈새를 뺀 이의 높이 ⑬ 현치두께(Chordal thickness)   피치원 상에서 직선으로 측정한 이의 두께 ⑬ 리드(Lead) 헬리컬기어에서 기초원 원주에 해당하는 치직각 기초 원주4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계1) Module 기어의 치의 크기를 나타내는 값. 기호는 보통 ‘m’을 사용. m = D_pi / Z (D_pi : Pitch원 지름 / Z : 잇 수) JIS 규격에 의하면 오른쪽 Table에서 제1계열의 Module을 사용하고, 필요에 따라서 2, 3 계열의 Module을 사용한다. 제1계열을 선택하는 것이 기어 제작 및 측정에 보다 유리하다.3. Gear의 설계 개념4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계2) 잇 수 Gear와 Gear의 연결에서 Gear(큰 Gear)의 잇 수가 Pinion(작은 Gear) 잇 수의 정수배가 되지 않는 것이 바람직하다. 가장 이상적인 잇수의 조합은 피니언의 아무 이빨이 기어의 모든 이빨하고 물리게 되는 조합이다. 이러한 조합의 이빨을 hunting teeth라 부르며, 모든 이빨이 고루 마모되려는 경향이 있으므로 이빨의 수명에 크게 도움이 된다. 3)속도 전달 비 기어의 잇수 z1을 피니언의 잇수 z2로 나눈 값을 잇수비라 하며, 일련의 기어열의 최초 구동 기어의 각속도를 최종 피동 기어의 각속도로 나눈 값을 속도 전달비라 한다.잇수비 : 속도 전달비 : 단, 2단 기어의 경우4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계4) 압력각 특별한 경우가 아니면 압력각은 20˚로 한다. 압력각이 20˚인 경우, Under Cut이 발생하지 않는 최소 잇 수는 이론상 17이며, 실제 14까지 설계한다. ※Under Cut은 Gear 이의 형상이 기초원 아래까지 이어지면서 fillet 형상이 만들어지는 것으로 이의 강도를 떨어뜨리기 때문에 피해야한다. 5) 전위 Gear 전위기어(profile shifted gear)는 기준 래크의 기준 피치선을 기어의 기준 피치원 반경에서 반경방향으로 전위량 xmm만큼 이동시킨 기어이다. 전위량을 모듈로 나눈값을 전위계수 x 라 한다. 전위 기어의 설계방법으로 언더컷 방지, 중심간 거리의 조정, 이두께의 조정, 물림률, 미끄럼률의 개선, 소음 개선 등이 가능하다.4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계(압력각20˚, 잇수10, 전위계수+0.5) (압력각20˚, 잇수10, 전위계수-0.5)전위 Gear를 사용하는 경우는 아래와 같다. (1) Under Cut 방지 (2) 설계상 필요 (3) Backlash 확보4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계6)Backlash 피치면상에서 기어의 이홈의 폭이 그것과 맞물려 있는 상대 기어의 이두께 보다 큰 양으로 오른쪽 그림과 같이 법선방향 백래시 jn과 원주방향 백래시 jt가 있다. (1)백래시의 목적 ㉠ 치형과 피치 오차 ㉡ 가공조립오차 ㉢ 발열로 인한 기어 이의 팽창 ㉣ 유막형성을 돕기 위해 ㉤ 하중으로 인한 기어 조립 축간의 중심거리 변형을 보정하기 위해 (2)Backlash의 확보 a. 중심거리 조절 – 중심거리를 변경하여 이와 이 사이에 틈새를 만든다. b. 이두께 조절 – 이두께를 줄임으로 틈새를 만든다. 위 두 가지 방법 모두 사용해도 무방하나, 중심거리 조절 방법은 Gear layout 구성에서 Gear와 Gear 사이의 거리를 모두 변경하여야 하는 번거로움이 있어서 일반적으로 이두께 조절하는 방법이 보다 보편적이다.4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계7)기어의 등급(Quality Level) 기어의 정밀도 등급을 정하기 위해 현재 SR에서 사용하는 규격은 JIS, JGMA, AGMA가 있다.고정밀각 규격에 따라 기어의 등급을 결정하는 방법이 다르다. 이를 확인하기 위한 방법도 다르다. JIS 규격 - 걸치기 치수와 공차 측정 / 오우버 핀 측정 JGMA / AGMA - 양치면 물림 시험으로 전피치 오차와 단피치 오차 측정(1)걸치기 치수와 공차특정 몇 개의 이에 대해 그림과 같이 마이크로 미터를 놓고 측정하는 것으로 이두께의 크기를 확인하고, 그 편차 값을 구해 기어의 정도를 확인할 수 있다. 몇 개의 이를 걸쳐서 측정할 것이며, 측정 값은 얼마가 되어야 하는지, 그 공차는 어떻게 되어야 하는지는 다음 식에서 구할 수 있다.4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계- Spur Gear- Helical Gear여기서, : 소치차의 정면원주호상 치폭거리차 : 대치차의 정면원주호상 치폭거리차 : 피치원주상 백래시량 (윗표) : 중심거리 공차+shaft외경공차+기어내경공차 : 공구압력각 (=20˚) : 정면압력각(2)양치면 물림 오차(Double Flank Rolling test)측정기어와 검사용 마스터 기어를 백래시 없는 양 치면 접촉 상태로 물려서 회전시켰을 때의 중심 거리의 변동을 측정한다.4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계(3)Test Radius양치면 물림 시험의 결과는 Gear 치형의 다양한 오차가 복합적으로 나타난다. 하지만, 시험이 실제 작동 환경과 유사하기 때문에 기어의 품질을 확인하는 보편적인 방법으로 사용되고 있다. 이 시험을 위해서는 표준 Module의 Master Gear를 구비하고 있어야 하며, 치형이 표준에서 벗어나면 해당 Gear에 대한 Master Gear를 별도로 제작하여야 하고, Master Gear 하나의 값이 상당히 고가이기 때문에 Gear의 치형은 최대한 표준에 맞춰 설계하도록 한다. JGMA에서는 특별히 규정하지 않지만 AGMA에는 규정되어 있는 값으로, 양치면 물림 오차를 Gear 정밀도로 규정하는 경우에는 필히 규정해야 하는 값이다. 아래 그림에서 Master Gear와 측정하고자 하는 Gear간의 축간 거리에서 Master Gear의 피치 반경을 제외한 값으로 Max/Min 값으로 규정한다.4th Step – Gear 설계4. Gear 강도의 계산기어 강도 계산은 대체적으로 다음 세 가지 항목에 대한 계산을 말한다.         ① 굽힘강도(Bending Strength at root)         ② 면압강도(Pitting Resistance)         ③ 스코링강도(Scoring Strength) 굽힘강도란 기어가 하중을 받을 때, 이뿌리 부분에서 발생하는 응력을 계산한 것이다. 즉 기어의 이뿌리가 균열이나 휨이 없이 견딜 수 있는 최대 강도이다. 굽힘강도는 이두께에 따라 많은 영향을 받으므로 전위계수와 밀접한 관계가 있다. 따라서 기어 치수 결정시 전위계수 선정에 주의해야 한다. 굽힘강도 계산의 기본식은 루이스 식(Lewis equation)에서 출발한다. <그림1>에서 기어의 이에 수직으로 작용하는 힘을 Wn이라 한다. Wr과 Wt는 각기 기어의 반경방향과 접선방향으로 작용하는 하중이다. 기어 이를 외팔보로 가정하면 접선방향의 하중 Wt는 굽힘 모멘트(Bending Moment)를 발생시킨다.4th Step – Gear 설계이 그림에서 보듯이 기어의 가장 취약 부분은 이뿌리인 B와 C점을 잇는 단면 부분이다. 치폭을 b, B와 C점부터 하중이 미치는 점까지 거리를 l, 선분 BC의 거리를 Sf라 한다.   이때 B점이 받는 굽힘강도는 다음과 같다.         4th Step – Gear 설계(여기서, MB : 굽힘모멘트 Z : 직사각형 단면계수)       Sf와 l은 기어의 모듈 크기에 따라 변화하는 값이므로 S = φm, l=ψm이라 하자(f, j는 상수). 여기서,  6ψ / φ2를 루이스 치형계수 y라 한다.            ..............①위 ①식을 루이스 식이라 부른다.    4th Step – Gear 설계그러나 루이스 식은 <그림1>에서 B와 C점에 작용하는 응력집중을 고려하지 않았다.  또한 원주방향 힘 Wr에 의해 이뿌리에 작용하는 수직응력(압축응력)과 전단응력을 고려하지 않았다.  이러한 기타 조건들을 고려한 수정계수를 루이스 식에 첨가한 것이 AGMA 굽힘강도 계산식이다. 4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계[AGMA규격] 규격 명 : AGMA2001-B88(1990년) Fundamental Rating Factors and Calculation Methods for Involute Spur and Helical Gear Teeth1) 굽힘 강도 계산식        -st : 굽힘응력(kg/mm2) 계산된 굽힘응력은 기어 재료의 허용응력보다 작거나 같아야 한다. 이것을 다시 식으로 나타내면 다음과 같다.Sat : 재료의 허용굽힘응력(kg/mm2) KL : 굽힘응력을 위한 수명 계수 KT : 굽힘응력을 위한 온도 계수 KR : 굽힘응력을 위한 신뢰도 계수 -Wt : 접선방향 전달력(kg)m : 모듈(mm) -Ka : 굽힘응력을 위한 적용 계수 -Ks : 굽힘응력을 위한 크기 계수 -KB : 기어 림(rim) 두께 계수 -Km : 굽힘응력을 위한 하중분포 계수 -Kv : 굽힘응력을 위한 동하중 계수 -J : 굽힘응력을 위한 기하 계수4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계2) 면압 강도 계산식        면압강도는 두 개의 기어가 접촉할 때 기어의 표면이 설계된 수명시간 내에 견딜 수 있는 하중을 결정하기 위한 값이다. 따라서 면압강도는 기어의 경도와 조도, 재질의 종류와 열처리 방법과 기어 사용시간 등과 깊은 관련이 있다. 면압강도의 기본 계산식은 곡선형태를 가진 두 표면이 접촉할 때 발생하는 접촉응력을 계산하기 위한 헤르츠(Hertz) 응력 계산식을 기본으로 한다. 여기에 여러 가지 수정 계수를 첨가한 것이 AGMA 면압강도 계산식이다-Sc : 접촉응력(kg/mm2) 계산된 접촉응력은 재료의 허용접촉응력을 초과해서는 안된다.sac : 재료의 허용접촉응력(kg/mm2) CL : 접촉응력을 위한 수명 계수 CT : 접촉응력을 위한 온도 계수 CR : 접촉응력을 위한 신뢰도 계수 CH : 접촉응력을 위한 경도비 계수-Cp : 탄성계수 -Wt : 접선전달력(kg/mm2)4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계-Ca : 면압강도를 위한 적용 계수 -Cs : 면압강도를 위한 크기 계수 -Cm : 면압강도를 위한 하중분포 계수 -Cf : 면압강도를 위한 표면조건 계수-Cv : 면압강도를 위한 동하중 계수 -F : 치폭(mm) -I : 면압강도를 위한 기하계수 -d : 피니언의 작용 피치원 직경(mm)[JGMA 강도 계산 규격]1) 굽힘 강도 계산식        여기서 sF : 치원굽힘응력(kgf/mm2) Ft : 기준 피치원상의 접선전달력(kgf) YF : 치형계수 Ye : 하중분포계수 Yb : 비틀림계수 Mn : 치직각모듈b : 치폭 Kv : 동하중계수 Ko : 과부하계수 KL : 수명계수 KFX : 치원응력에 대한 치수계수 SF : 굽힘강도에 대한 안전율4th Step – Gear 설계4th Step – Gear 설계2) 면압 강도 계산식        sH : 면압강도 d1 : 피치원 직경 bw : 유효 치폭 u : 잇수비 ZH : 영역계수 ZM : 재료정수계수 Ze : 물림율계수 Zb : 비틀림계수 KHL : 수명계수ZL : 윤활유계수 ZR : 표면조도계수 Zv : 윤활속도계수 Zw : 경도비계수 KHX : 치수계수 KHb : 하중분포계수 Kv : 동하중계수 Ko : 과부하계수 SH : 면압강도에 대한 안전율