감속기 상세 선정 및 설치 가이드 – 단계별 계산과 주의사항 완전 정리

 

1. 간단 선정 (Simple Selection by Servo Motor)

서보모터와 감속비가 이미 결정되어 있는 경우에는 카탈로그에 제공되는 서보모터 제조사별 감속기 선정표를 참고하여 간단하게 모델을 선택할 수 있습니다. 사전에 모터 사양과 요구 감속비를 명확히 파악하신 뒤 표에서 호환 모델을 확인합니다.

 

2. 계산에 의한 상세 선정 (Detailed Selection by Calculation)

 -  1단계: 평균 출력 회전 속도(n2m)를 계산합니다. 운전 사이클에 따른 출력축의 평균 회전 속도를 산출합니다.

 -  2단계: 평균 출력 토크(T2m)를 계산합니다. 부하 토크 패턴에 따라 출력축에 가해지는 평균 부하 토크를 산출합니다.

 -  3단계: 감속비(i)를 결정합니다. 최대 출력 회전 속도(nout)와 최대 입력 회전 속도(nin)를 활용해 nin / nout ≥ i 공식을 적용하며, nin은 서보모터의 정격 또는 최대 회전 속도에 의해 결정됩니다. 이때 정격 입력 속도(n1N)와 최대 입력 속도(n1B)를 함께 고려해야 합니다.

 -  4단계: 최대 입력 회전 속도(nin)를 계산합니다. 예를 들어 출력 속도 140 rpm에 감속비 20을 곱하면 nin은 2800 rpm이 됩니다.

 

 -  5단계: 사양표를 참고하여 선정 모델의 적합성을 검토합니다. 감속기는 정격 출력 토크(T2N) 기준으로 장시간 연속 운전이 가능해야 하며 마모나 손상이 없어야 합니다. 비상 정지 토크(T2NOT)는 수명 내 최대 1,000회를 초과하지 않는 범위에서 사용해야 하고 초과 시 내부 부품 손상의 원인이 됩니다. 비틀림 강성은 반복 부하에 충분히 견딜 수 있어야 하며, 안전 계수(s.f)는 부하 형태(균일 하중 A, 경하중 B, 중하중 C), 일일 가동 시간, 시동 빈도 등을 고려해 적절하게 선정합니다. 또한 구동축에서 감소된 외부 관성 모멘트(Je)와 모터 관성 모멘트(Jm)의 비율(Fa=Je/Jm)도 반드시 점검하며, 과부하율이 10을 초과하는 경우 반드시 제조사 기술 서비스에 문의해야 합니다. 허용 길이 방향 힘(F2rB)과 축 방향 힘(F2aB)은 출력 속도 100 rpm에서 기준이 제시되며 출력축 길이의 1/2 지점에서 허용 수치를 확인합니다.

 

 -  6단계: 평균 입력 회전 속도(n1m)가 정격 입력 속도(n1N) 이하인지 점검합니다. 공식은 n1m = n2m × i이며, 이 값이 n1N 이하인지 반드시 확인해야 합니다. 기준은 20℃ 주위 온도이며, 기어박스 표면 온도가 90℃를 초과하는 경우 입력 속도를 줄여야 합니다.

 -  7단계: 최대 입력 회전 속도(nin)가 최대 허용 입력 속도(n1B) 이하인지 확인합니다. nin이 n1N보다 크고 n1B 이하인 경우에는 반드시 제조사 기술부서에 상담이 필요합니다. 최대 입력 속도(n1B)는 주기적 운전 모드(S5)에 적용되며, 고온 환경에서는 허용 속도를 낮춰야 합니다.

 

3. 백래시 등급 고려사항

감속기 백래시 등급이 작아질수록 내부 발열이 증가할 수 있으므로 주의가 필요합니다. 예를 들어 P0 등급은 평균 약 35℃, Ps 등급은 평균 5~10℃ 정도 온도가 상승합니다. Ps 및 P0 등급은 주기적 운전 모드(S5)에서 사용이 가능하며, 반드시 정격 입력 속도 이내로 운전해야 합니다. 연속 운전 모드(S1)에서는 P2 등급 사용을 권장합니다.

 

4. 설치 시 주의사항

감속기는 반드시 진동이 없고 안정적인 기계 장비에 설치해야 하며, 느슨함이나 진동이 발생할 수 있는 조건은 피해야 합니다. 장기간 보관 후 설치할 경우 오일 씰이 경화되거나 변형되어 샤프트에 접착될 수 있으므로 필요 시 교체를 검토합니다. 축과 중공 출력축 결합 시에는 카탈로그에서 제시하는 허용 토크와 축 방향 제약 조건을 반드시 확인하고 자유로운 결합 상태를 유지합니다. 직사광선과 악천후를 피하고 실내 혹은 차폐된 환경에서 설치하는 것이 권장됩니다.

 

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