7. 마모(wear)

마모(wear)

 

마모는 특히 무한한 시간동안 운전되는 고속기어장치에서 아주 중요한 현상이다. 엔 지니어의 입장에서 마모는 금속층이 표면에서 불균일하게 제거되는 손상중의 하나로 정의되어 왔다. 가장 일반적인 마모의 원인은 불충분한 오일유막에 의한 금속-금속 접촉, 공급 오일중의 연마 입자, 급격한 마모와 스코링을 부르는 접촉면의 오일유막 붕괴, 오일과 첨가제 성분에 의한 화학적 마모이다. 기어박스를 길들이고, 천천히 전부하, 전속력으로 올리는 것이 일반적이고 좋은습관 이다. 이것은 접촉면의 꺼칠한 부분을 서서히 그리고 조절된 방식으로 사라지게 한 다. 폴리싱(polishing, 광택내기)은 대부분 섬세한 연마마모 과정이다. 폴리싱에의한 금속제거 허용량은 장치 설계수명내에 있도록 지켜야 한다. 아래 그림은 훌륭하게 폴 리싱된 스파이럴 베벨기어의 예이다.

 

 

 

 

 

[그림 1.1]

 

 

 

 

 

그림 1.1의 기어는 작동 사이클을 많이 거친 것으로 보여지며 비록 어느 정도의 금 속이 제거 되었지만 기어 표면은 아주 우수한 상태다. 이런 성질의 광택마모(polish- ing wear)는 매우 섬세한 연마마모로 생각되며 때때로 윤활유의 EP 첨가제에 의해 화 학적으로 촉진된다. 어떤 폴리싱은 섬세한 점착마모(adhesive wear)에 의해서도 일어 난다. 기어이에서의 다양한 마모단계를 사진으로 정리하기에는 각각의 단계가 비슷한 외관 을 가지기 때문에 어렵다.

 

 

 

 

[그림 1.2]

 

 

 

 

 

그림 1.2의 스케치는 기계가공이 가능할 정도의 경도상태에서 일어나는 마모의 점진 적 단계를 보인다. 첫번째 단계에서 마모와 폴리싱이 진행 되지만 피치선 주위는 아 주 적은양의 금속이 제거 되는 것을 주목해야 한다. 기어 표면 마모가 진행될 수록 피치선 영역은 역시 비교적으로 적게 마모가 일어난다. 마지막 단계는 피치선에서 더 많은 전달 하중을 감당해야 하므로 피치선 움푹파임이 나타난다. 대부분의 적용에서 심한 소성유동과 위그림에서 보듯이 날개꼴 모서리 생성은 최소한으로 나타난다.

 

 

 

 

 

[그림 1.3]

 

 

 

 

 

 

위 그림 1.3은 웬만한 정도의 마모가 일어난 헬리컬 기어이다. 비마모 되거나 크게 마모된 것을 나타내주는 피치선을 명백하게 볼 수있다. 전달 하중이 감소하거나 윤활 이 상당히 향상되지 않으면 그림 1.2의 마지막 단계에서와 비슷하게 피치선에서 부터 움푹파임으로 인해 결국에는 파손될 것이다. 이런 성질의 마모는 때로 점착마모와 미 세한 연마마모의 조합으로 나타난다.