벨트의 종류와 특징

 

A. 벨트의 종류와 특징 개요

 

벨트가 가지고 있는 1차 기계적 특징은 기어의 기능과 동일합니다. 

두 가지 형식 모두 회전하는 축 사이에 연결하여 동력을 전달하는 

기본적인 메커니즘 원리를 적용합니다. 

 

다만 기어를 이용한 동력 전달 방식은 동력 전달 축 간의 거리가 

커 질수록 실용성이 떨어집니다. 

 

예를 들어 자전거 회전 페달에 체인이 아닌 기어를 적용하였다고 

가정한다면 자전거의 전단 페달 부와 후면의 리어 휠 사이에 

동력을 전달하기 거리가 상당하기 때문에 기어 구동 방식이 

불합리하다는 것을 알 수 있습니다. 

 

따라서 벨트 방식은 기어 방식에서 제공하지 못하는 거리가 긴 

C to C (Center to Center) 에 효율적인 동력 전달과 유연성을 

제공하는 기계 요소입니다. 

 

 

 

B. 벨트의 특징

 

 

벨트 요소의 기능은 회전하는 서로 다른 축의 토르크를 구동 축에서 

능동 축으로 전달하는 역할을 수행하는 것으로 정의합니다. 

 

벨트 드라이브 방식의 적용을 통해 얻을 수 있는 이점은 다음과 같습니다. 

 

• 구매 비용이 낮다

 

• 유지 보수 비용이 낮다

 

• 조립이 용이하고 공간 절약에 적합하다

 

• 설계적 유연성이 높다

 

체인과 비교하였을 때 장점은 다음과 같습니다. 

 

• 체인보다 구매 비용이 낮다

 

• 기어 구동시 발생하는 제한된 축간 거리간의 유연한 중심 거리를 제공

 

• 고속 운전시 소음이 낮다

 

• 고부하 운전시 슬립을 발생시켜 과부하 시에 기계 장치를 보호

 

• 별도의 윤할유가 필요 없음

 

• 충격 및 하중을 흡수하는데 효과적

 

 

C. 벨트의 재질

 

벨트의 적용 재질은 제조사 별로 차이가 있으나 일반적으로 

고무, 강화 플라스틱, 가죽과 같은 형태의 재료를 사용하여 연속적인 구조로 생산합니다. 

 

 

 

 

D. 벨트의 종류

 

 

1. 평 벨트 : 평 벨트는 가장 기본적인 형태이며 구동력과 벨트 풀리 사이의 순수한 마찰력에 의존하여 구동하기 때문에 저 궤도 운전 형태에 적합합니다. 
2. V-벨트 : 가장 일반적으로 널리 사용되는 형식으로 풀리에 V 형 홈이 있어 마찰력을 증대 시켜 높은 토르크와 고속 운전 형태에 적합합니다. 
3. 다중 V-벨트 : 평행으로 나란히 배치된 여러 개의 V 벨트를 동시에 조립하여 단일 V-벨트에서 갖지 못하는 토르크의 전달이 필요할 시 적용합니다. 
4. 톱니 벨트 : V 벨트와 형상이 유사하지만 내부에 홈이 있어 유연성을 높여 반지름을 작게 만들어 소형 풀리 형식에 적용합니다. 
5. 타이밍벨트 : 타이밍 벨트는 내부 표면에 홈이 있으며 일반적으로 구동축과 능동축의 샤프트 회전에 의한 위치 정렬이 필요한 용도로 적용합니다. 

 

E. 벨트 풀리의 역할

 

벨트 풀리는 구동축과 능동축에 연결하여 벨트를 연결하는 

기계 요소로써 풀리 중앙에 홈이 있어 벨트의 마찰력을 제공합니다. 

풀리는 형식에 따라 주철이나 알루미늄, 아연 재질을 적용합니다. 

벨트의 유지 장력은 운전시간과 반비례하여 감소하기 때문에 

이를 보정할 수 있는 별도의 장치가 필요합니다. 

 

아이들러(idler) 풀리는 중심축 (C to C) 간의 이동 거리를 

제공할 수 있도록 설계하는 것이 일반적이며 스프링 장치와 

같은 보조 요소를 추가하여 장력이 떨어졌을 때 

C to C 간의 거리를 늘어뜨려 장력을 팽팽하게 유지합니다. 

 

 

내용정리

 

밸트는 구동축과 회전축의 중심간의 거리가 먼 상태에서 

동력을 전달할 때 적용하며 체인형식 대비 비용이 낮고 

설계적 유연성이 높다는 특징이 있습니다. 

 

다만 장시간 사용시 장력이 낮아져 동력 전달 효율이 떨어지기 

때문에 별도의 스트레치(장력보정장치)를 

사전 설계에 반영해야 한다는 것을 기억해야겠습니다. 

 

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