래크 피니언 공식 - laekeu pinieon gongsig

랙&피니언도 왕복운동과 직선운동을 상호 변환시켜주는 기계장치이다. 특히 랙&피니언은 상호 간에 접촉하고 있어서 직접적인 변환이 이루어진다.

1. 개념

두 개의 맞물린 평기어 중에서 하나의 평기어의 반지름을 무한대로 늘리면 일직선 형태의 이를 갖는 직선 기어가 된다. 이와 같이 직선 형태로 만들어진 기어를 랙(Rack)이라고 부르고, 이 랙에 맞물린 원형 형태의 평기어를 피니언(Pinion)이라고 부른다. 랙과 피니언은 각각의 형태가 직선과 원형이기 때문에 두 기어가 맞물린 상태에서 피니언이 회전하면 여기에 맞물린 랙은 직선운동을 하게 되고, 반대로 랙이 직선운동을 하면 여기에 맞물린 피니언은 회전운동을 하게 된다.

<그림. 랙과 피니언의 상호 운동 변환 - 출처 : https://3dplife.tistory.com/309>

2. 응용

랙과 피니언은 회전운동을 직선운동이나 또는 직선운동을 회전운동으로 변환하기 위한 각종 장치에 널리 사용된다. 길이 측정기인 다이얼 게이지(Dial Gauge)에서는 스핀들(Spindle)이라는 부품이 직선운동을 하면 여기에 가공되어 있는 랙과 맞물려 있는 피니언이 회전함으로써 바늘이 움직인다.

또한 사진 촬영에 이용되는 삼각대의 경우 핸들을 돌리면 카메라가 장착되는 좌대가 상하로 움직이며, 좌대 밑에 있는 랙이 있어서 핸들은 랙과 맞물려 있는 피니언을 돌리도록 되어 있다.