rotate_right 풀리 지름 & 회전수 계산기 star

변속비 계산 원리

벨트-풀리 구동은 하나의 물리적 사실에 지배됩니다: 벨트는 늘어나거나 줄어들 수 없으므로, 풀리를 감고 있는 모든 지점에서 선속도가 동일해야 합니다. 선속도는 π × 지름 × 회전수이므로, 이 제약 조건에 따라 D₁ × N₁ = D₂ × N₂가 성립합니다 — 구동 풀리의 지름 × 회전수는 종동 풀리의 지름 × 회전수와 같습니다. 이를 정리하면 종동 속도는 N₂ = N₁ × (D₁ ÷ D₂)가 됩니다: 작은 구동 풀리가 큰 종동 풀리를 돌리면 출력 축의 회전수는 느려지고, 큰 구동 풀리가 작은 종동 풀리를 돌리면 회전수는 빨라집니다. 같은 관계가 체인 스프로킷과 기어에도 적용됩니다 — 잇수 피치가 지름과 동일한 기하학적 역할을 하므로, 지름 대신 잇수를 대입하면 됩니다.

계산 예시: 모터가 100mm 풀리를 1750rpm으로 돌려 펌프 축의 250mm 풀리를 구동한다고 가정하면: N₂ = 1750 × (100 ÷ 250) = 700rpm으로, 2.5:1 감속이 이루어집니다. 에너지가 보존되므로(마찰 손실 제외) 해당 축에 전달되는 토크는 속도가 감소한 것과 동일한 2.5:1 비율로 증가합니다 — 이것이 감속 기어링의 핵심입니다: 무거운 부하를 기동하거나 저속 장비를 돌리기 위해 회전수를 토크와 맞바꾸는 것입니다. 풀리를 반대로 놓으면(250mm이 100mm을 구동) 출력은 2.5배 빨라지는 대신 토크는 같은 비율로 줄어듭니다.

이 도구는 벨트 속도 v = π · D₁ · N₁ ÷ 60,000 m/s도 함께 계산합니다. 벨트 마모와 안전 한계를 결정하는 것은 회전수가 아니라 이 수치이기 때문입니다: 일반형 V벨트는 약 30 m/s 이하, 협폭형 V벨트는 약 40 m/s 이하로 유지해야 합니다.

알아두어야 할 사항

• 속도와 토크는 서로 맞바꾸는 관계이며, 기어링은 둘 중 어느 것도 공짜로 만들어내지 않습니다. 2.5:1 감속은 대략 2.5:1의 토크 증가로 이어집니다(마찰 손실 제외). 비율이 허용하는 한도를 넘어 회전수를 낮추면서 토크를 높일 수는 없습니다.
• 축간 거리는 변속비 계산에 전혀 관여하지 않습니다. N₂를 결정하는 것은 오직 두 풀리의 지름(또는 잇수)뿐입니다 — 축 사이의 거리는 벨트 길이와 감김각을 바꿀 뿐, 속도에는 영향을 주지 않습니다.
• 체인과 타이밍벨트는 미끄러짐 없이 비율을 정확히 전달하므로 N₂는 지름/잇수 데이터만큼 정밀합니다. 반면 일반 V벨트는 부하 시 약 1~3% 미끄러지므로 실제 출력 속도는 이론값보다 약간 낮습니다.
• 다단 구동은 비율을 곱합니다. 2:1 감속을 두 단계로 직렬 연결하면 전체적으로 4:1이 됩니다 — 비현실적으로 큰 풀리 하나 대신 높은 감속비를 얻는 일반적인 방법입니다.
• 아이들러(텐셔너) 풀리는 계산에 전혀 영향을 주지 않습니다. 구동 부재도 종동 부재도 아니므로 벨트 장력과 감김각만 바꿀 뿐, D₁N₁ = D₂N₂ 관계식에는 결코 등장하지 않습니다.