산업 현장에서 널리 사용되는 웜기어 시스템은 감속 기능과 회전 방향 변환에 매우 유용합니다. 그런데 웜기어 시스템의 핵심인 **웜샤프트(Worm Shaft)**에는 두 가지 주요 형태가 있습니다. 바로 ZA형과 ZI형이죠. 이 두 가지는 겉으로 보기엔 비슷하지만, 기어 맞물림 방식, 효율, 정밀도, 적용 분야에 큰 차이가 있습니다.

이번 글에서는 ZA형과 ZI형의 구조적 차이와 특징, 그리고 실제 현장에서의 적용 사례를 비교해보겠습니다.

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ZA형 웜샤프트란?

ZA형 웜샤프트는 가장 보편적인 웜기어 설계 방식으로, 일반 나사 가공법으로 제작됩니다.

이 방식은 다음과 같은 특징을 가집니다:

• 형상: 원통형 웜에 아크형(곡선형) 치면

• 가공성: 일반 나사 가공기로 제작이 가능하여 제작이 간단하고 비용이 낮음

• 맞물림: 표준 웜휠과 호환성이 높음

• 효율: 마찰이 다소 존재하여 효율은 보통(30~50%)

• 적용 분야: 자동문, 범용 감속기 등 중저하중 환경에 적합

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ZA형은 제작 공정이 비교적 쉬워, 대량 생산 및 일반 장비에 매우 적합합니다.

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ZI형 웜샤프트란?

ZI형 웜샤프트는 정밀도를 높인 웜기어 방식으로, 이론적으로 완벽한 기어 맞물림을 위해 설계됩니다.

그 특징은 다음과 같습니다:

• 형상: 인벌루트(involute) 형태의 직선형 치면

• 정밀도: 웜휠과의 접촉이 이론적으로 완벽해 소음과 진동이 적고 고효율

• 가공성: 정밀한 공정이 필요하며 제작이 복잡

• 기어물림: ZI 전용 웜휠이 필요 (ZA형과 호환 불가)

• 적용 분야: CNC 장비, 로봇 관절, 고속·고하중 정밀 감속기 등

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ZI형은 높은 정밀도와 내구성이 요구되는 정밀 기계에 매우 적합합니다.

ZA vs ZI 비교 정리

선택 기준은?

• ZA형을 선택하세요: 범용 장비, 저비용 대량 생산, 보통 수준의 정밀도와 효율이 요구될 때

• ZI형을 선택하세요: 고정밀·고효율, 저소음이 필요한 고급 장비나 고하중 상황일 때

왼쪽은 ZA형 웜샤프트의 아크형 치면, 오른쪽은 ZI형 웜샤프트의 인벌루트 치면을 보여줍니다. 실제 설계 또는 감속기 선택 시 구조의 차이를 잘 이해해두면 좋습니다.