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자잠으로 버틸 수 없는 조건 — 1m 암 끝단 하중

2026.08.10 16:09:06 조회수 55

첨부파일 자잠.jpg

자잠으로 버틸 수 없는 조건

긴 암 구조 · 모멘트 · 브레이크 선택

토크는 충분한데 전원을 끄면 떨어집니다

약 1m 길이의 암을 회전 구동하는 구조였습니다. 암 자체는 가볍고, 구동 토크는 여유가 있었습니다. 움직이는 데는 아무 문제가 없었습니다.

문제는 정지 상태였습니다. 전원을 끄면 암이 그대로 떨어졌습니다.

고객사에서는 웜기어 자잠으로 해결할 수 있는지 문의하셨습니다. 웜감속기는 조건에 따라 역구동이 되지 않는 특성이 있으니, 그 성질을 쓰면 브레이크 없이 위치를 유지할 수 있지 않겠냐는 것이었습니다.

암이 길면 이야기가 달라집니다

축에 걸리는 힘은 하중과 거리의 곱입니다. 암 끝단의 무게가 가벼워도, 그 하중이 축에서 1m 떨어져 있으면 축이 받는 토크는 그만큼 배로 커집니다.

암을 짧게 하면 같은 하중이라도 축이 받는 힘은 크게 줄어듭니다. 반대로 길이가 늘어나면 무게를 아무리 줄여도 한계가 있습니다.

이 건에서 자잠이 성립하지 않은 이유가 그것입니다. 자잠은 무한한 유지력을 주는 것이 아니라, 일정 크기까지의 역구동 토크를 견디는 성질입니다. 그 값을 넘어서면 밀립니다.

"암이 가볍다"는 감각과 "축이 받는 토크가 작다"는 것은 별개입니다. 긴 암 구조에서는 이 차이가 특히 커집니다.

확인하려면 만들어야 하고, 만들려면 시간이 듭니다

자잠은 계산으로 확정할 수 없는 항목입니다. 리드각, 치면 마찰 조건, 기어 가공 방식이 함께 작용하기 때문에 실제로 제작해서 시험해야 성립 여부를 알 수 있습니다.

이 건에서도 자잠 사양을 특주로 제작해 검증하는 방향을 검토했습니다. 다만 그 과정에는 설계, 제작, 시험, 조건 변경 후 재제작이 포함됩니다. 결과가 나올 때까지 상당한 시간이 필요합니다.

그리고 시험 결과가 목표에 못 미치면 다시 조건을 바꿔야 합니다. 일정을 확정할 수 없는 방향이라는 뜻입니다.

브레이크 모터로 갔습니다

개발 일정을 감안해 전자 브레이크가 부착된 모터로 구성했습니다.

브레이크는 자잠과 달리 정격 제동 토크가 사양으로 규정되어 있습니다. 필요한 유지력을 계산해서 그에 맞는 사양을 고르면 됩니다. 시험으로 확인할 필요가 없습니다.

무여자 작동형은 전원이 끊기면 스프링 힘으로 자동 체결되므로, 정전 시에도 암이 떨어지지 않습니다. 이 건에서 요구하던 조건에 정확히 맞았습니다.

단가와 전체 길이는 늘어납니다. 다만 확실하고, 일정을 예측할 수 있습니다.

어느 쪽으로 갈지는 조건이 정합니다

자잠 — 부품이 늘지 않고 길이·단가에서 유리. 다만 성립 여부를 시험으로 확인해야 하고, 버틸 수 있는 토크에 한계가 있습니다

브레이크 — 정격 제동 토크가 규정되어 있어 계산으로 선정 가능. 대신 길이·단가가 늘고 제어 시퀀스가 필요합니다

유지해야 할 토크가 크지 않고 개발 일정에 여유가 있으면 자잠을 검토할 만합니다. 유지 토크가 크거나 일정이 촉박하면 브레이크가 맞습니다.

그리고 낙하 시 위험이 있는 구조라면 브레이크로 가시는 편이 안전합니다. 자잠은 마찰에 의존하는 성질이라 마모나 윤활 상태에 따라 변할 수 있습니다.

문의하실 때

축에서 하중까지의 거리 — 무게보다 이것이 더 중요한 경우가 많습니다
하중과 그 위치, 편심 여부
정지 상태에서 유지해야 하는 시간과 조건
낙하 시 위험이 있는지
설치 가능한 전체 길이
개발 일정과 양산 예정 시점

마지막 항목이 실제 판단을 좌우합니다. 자잠 검토는 시험 기간을 포함해야 하므로, 일정에 여유가 있어야 선택지가 됩니다.

사양 변경 제작 시 최소 주문수량(MOQ)이 발생할 수 있습니다.

정리

· 축이 받는 힘은 하중과 거리의 곱입니다

· 암이 길면 가벼운 하중도 큰 유지 토크를 요구합니다

· 자잠은 일정 토크까지만 버티며, 성립 여부는 시험으로 확인합니다

· 브레이크는 정격이 규정되어 있어 계산으로 선정할 수 있습니다

· 일정이 촉박하거나 낙하 위험이 있으면 브레이크가 맞습니다

정지 위치를 유지해야 하는 구조라면

하중뿐 아니라 축에서 하중까지의 거리를 함께 알려주십시오. 자잠으로 가능한 조건인지, 브레이크가 필요한지부터 판단해 드립니다. 유지 토크 검토 문의 →

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