무진동Motor 설계
1, 종래 Motor의 구조특성
1) Motor의 구조는 Rotor와 베어링의 거리가 짧음으로 축의 탄성효과에 의한 방진효과는 없다.
2) Rotor의 중량이 크고 회전속도가 빠름으로 구속방진은 불가능하다.
3) Rotor의 재질이 단일재질이 아니고, 다수의 물질이 복합된 구조임으로 Rotor의 편심을 줄이기 어려운 구조이다.
2, Motor의 성능특성
Motor의 성능(수명)은 Rotor의 편심에 의하여 제한된다.
Rotor의 편심이 극히 작으면 Rotor의 진동을 베어링의 탄성으로 흡수가능하다. 역으로 Motor의 수명은 Rotor의 편심에 따른 진동으로 인하여 베어링이 손상되고 이로 인하여 Motor의 수명이 단축된다.
그러나 Rotor의 재질이 다수의 물질이 복합된 구조물임으로 Rotor의 편심을 줄이는 것은 기술적으로 어려운 과제이다.
3, 감속Motor의 구조특성 및 성능개선대책
감속Motor는 출력축에 Pinion을 가공하여 Gear를 구동함으로 일반Motor에 비하여 진동요인이 추가된다.
Pinion과 Gear 사이에 Clearance가 있다고 하여도 치차가 직접 접촉하여 동력을 전달하는 구조임으로 Clearance가 탄성 여유 공간이 될 수 없다. 다만 진동을 발진 시킬 뿐이다.
따라서 종래 베어링을 사용하여 요구정밀도를 충족시키기 위하여 더욱 정밀가공을 하여야함으로 제조원가가 증가한다.
Motor의 베어링에 방진베어링을 적용하여 적절한 탄성을 추가하면 가공정밀도를 낮게 유지할 수 있음으로 제조원가를 절감함과 동시에 제품수명을 연장시키고, 소음을 줄일 수 있어 고품격 감속Motor의 제작이 가능하다.
4, 무진동 Motor
무진동Motor의 설계목표는
"Motor의 성능을 향상시키고, 제조원가를 절감하기위한 것이다"
일예로 Rotor의 편심이 0.01mm라고 할 때 자유진동하면 Rotor의 진폭은 0.01mm이다. 그러나 Rotor를 탄성한계가 0.01mm이하인 베어링으로 구속하면 Rotor의 가진력과 Frame의 진동이 충돌하여 Rotor의 진폭이 증가한다.
특히 Motor의 구조특성상 Rotor와 Frame의 간격이 일정하게 유지되어야하는데 Rotor의 진폭이 증가하여 당초 편심값의 수십배에 달하는 경우도 있다.
※ Rotor와 Frame의 진동파형이 일치하여 Rotor와 Frame의 간극이 유지되는 경우는 없다.
Frame의 진동은 Rotor에 의하여 파생적으로 생성된 진동임으로 Frame의 고유진동수 에 따라 진동한다. 따라서 Rotor와 파형이 일치할 경우는 없다.
따라서 Motor에 방진베어링을 장착하여 Rotor를 자유진동 할 수 있게 하는 것이 Motor의 제조원가를 절감하고, 성능을 향상시키는 방법이다.
※ 감속 Motor의 경우는 방진베어링을 적용함으로써 성능향상과 원가절감 효과가 더욱 클것으로 기대된다.
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