• Title/Summary/Keyword: 기계동력 전달계

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구면무단변속기를 적용한 병렬형 하이브리드차량 동력전달계 설계 (Design of a Parallel Hybrid Vehicle Powertrain with Semi-Spherical CVT)

  • 김정윤
    • 동력기계공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.18-23
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    • 2009
  • 구면무단변속기(SS-CVT)는 구조가 간단하여 변속기구의 부피와 무게를 기존의 변속기구에 비하여 줄일 수 있으며, 별도의 클러치 없이 출력축의 정회전, 역회전 그리고 중립상태 등을 구현할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 구면무단변속기의 기구적 특징과 변속메카니즘을 이용하여 직류모터와 가솔린엔진을 장착한 병렬형 하이브리드차량의 동력전달계를 제안하고자 한다. 이를 위하여 먼저 구면무단변속기의 작동원리에 대해 설명하고 전용 실험장치를 제작하여 무단변속성능을 검증하였다. 또한 직류모터를 보조 동력원으로 사용하는 병렬형 하이브리드차량 동력전달계의 설계를 위해 연결기어비와 구면무단변속기의 변속비를 차량주행성능에 맞추어 설정하였으며, 이를 차량가속성능의 수치 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 구면무단변속기의 하이브리드차량 동력전달계의 적용가능성을 검증하였으며, 연구결과로 선정된 구성요소의 설계파라미터를 이용하여 시작차량을 제작하였다.

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동력전달계 유효강성의 실험적 결정에 관한 연구 (A Study on Experimental Determination for Effective Stiffness of Power Transmission System)

  • 임원식;조한상;박영일;이장무
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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    • pp.51-55
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    • 1995
  • 본 연구에서는 회전동력전달계의 진동특성을 해석하고 이를 설계자료로 이용하기 위하여, 계 전체의 유효강성행렬 (effective stiffness matrix)을 실험적으로 결정할 수 있는 방법을 제안하였다. 이것은 비교적 측정이 용인한 관성행렬이 알려져 있다고 가정한 경우 기존의 선형 모델링을 그대로 이용하고, 위의 모든 기계요소의 해석이 불가능한 강성들을 포함한 등가강성(equivalent stiffness)으로 구성된 계의 유효강성행렬을, 실험에 의해 얻어진 계의 여러 작동상황과 이에 따른 고유진동수에 매칭(matching)시켜 결정하는 것이다. 또한, 이의 검증을 위하여 유성기어와 클러치로 이루어진 가상의 동력전달계를 구성하고 이의 시뮬레이션 결과를 이용하여, 유효강성 결정법을 통해 얻어진 등가강성들과 실제값들의 비교함으로서 그 신뢰도를 추정하였다.

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동력전달계와 제동계를 고려한 차량의 운동 특성에 관한 연구 (A Study on the Vehicle Dynamic Characteristics Considering Powertrain and Brake Systems)

  • 배상우;이치범;윤중락;이장무;탁태오
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.684-689
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    • 2000
  • In this paper, the equations of motion about vehicle, powertrain and brake system were derived. The vehicle has eight degrees of freedom with nonlinear tire model and the powertrain has two degrees of freedom containing engine, torque converter and four speed automatic transmission. The brake system has two states about front and rear brake line pressures. The transient tire model with first order time lag is also subjoined for low speed or stop-and-go simulation. The modeling was derived considering two points - the fidelity and the simplicity. The simulation using this model is similar with real vehicle dynamic behavior and the model is made as simple as possible far fast simulation. It is validated that the derived vehicle model can be applicable to the real time simulation.

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휠로더 주행 및 작업시스템의 동력흐름 분석 (Energy Flow Analysis of Working and Driving System of a Wheel Loader)

  • 오광석;김학구;이경수;고경은;김판영;서자호
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제11권2호
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    • pp.22-29
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    • 2014
  • This paper presents simulation-based analysis of energy flow of a wheel loader. The objective of this study is to analyze the energy flow of a wheel loader during driving and working. Because the wheel loader powertrain consists of a mechanical and hydraulic powertrain, the generated power from the engine is divided into 2 powertrains. Further, a virtual prediction of energy flow in the powertrains is a key factor in terms of optimal design. Accordingly, the simulation model that is able to predict the virtual energy flow is developed and analyzed in this study. The proposed wheel loader simulation model has been constructed in the Matlab/Simulink environment. It is expected that the developed simulation model will analyze the energy flow and efficiency in the design stage.

치형수정에 따른 기어구동계의 진동저감에 관한 연구 (A Study on the Reduction of Vibration in Gear Driving System by Tooth Modification)

  • 신용호;류성기
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 1998년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.241-246
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    • 1998
  • 기어는 동력을 전달, 전환하고 있는 기계요소로 회전비의 선택이 자유롭고 확실한 전달비를 가지고 있어 기계회전계에 많이 이용되고 있다. 최근 산업이 고도로 발전함에 따라 기계회 전계는 고속, 고부하, 정밀화, 경량화가 요구되고 있으며, 기어구동계도 신뢰도, 정숙성, 효율향상, 내구성 등이 요구되고 있다. 최근에는 진동과 소음의 발생으로 인해 기어구동계의 많은 성능을 저하시키고 있어 저진동, 저소음 기어 개발이 시급한 실정이다. (중략)

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로터-베어링/로터-베어링-스테이터로 구성된 회전체 진동에 관한 연구 (A Study on the Vibration of Rotordynamic System Structured Rotor-Bearing and Rotor-Bearing-Stator)

  • 주성현;김광식;김창호;이성철
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1990년도 추계학술대회논문집; 한양대학교, 서울; 24 Nov. 1990
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    • pp.173-178
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    • 1990
  • 로터-베어링축계는 증기및 가스터빈, 터보 발전기, 압축기등 거의 모든 산업 기계류에서 동력 전달의 기본 도구로써 사용되고 있다. 즉 회전에 의한 동력 의전달은 비교적 간단히 대용량의 동력을 효율적으로 전달할 수 있다. 이에 따라 회전기계류에 대한 연구는 산업 혁명 이후 꾸준히 발전되어 온바, 특히 근래에 들어와 산업기계류의 경쟁이 치열하여짐에 따라 산업기계류의 고정 밀화, 고속화, 고신뢰화 요구가 증대하고 있는 현실을 비추어 볼때, 산업 기 계류의 근간을 이루고 있는 로터-베어링 축계의 안정성을 포함한 진동에 관 한 문제는 회전기계류 설계의 주요 기술로써 연구.개발의 필요성이 매우 높 다 하겠다. 회전축계 진동 관련 연구는 두 분야로 대별될 수 있는데 언밸런 스(Unbalance)에 의한 Synchronous진동과 여러가지 원인에 의해 계의 불안 정성을 유발시키는 Nonsynchronous진동으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 이들 연구의 기본이 되는 회전축-베어링계 동특성 해석 프로그램을 개발하 였다. 여러가지 방법이 있으나 여기서는 Holzer가 비틀림 진동에 적용하고, Mykiestad(2)와 Prohl(3)에 의하여 회전축의 횡 진동에 적용된 이후 Lund(4) 등에 의하여 베어링의 영향등이 첨가된 전달 매트릭스 (Transfer Matrix) 방 법을 이용하여 임계속도(Critical Speed), 모우드 형태(Mode shapes)를 예측 하고 불안정 판정(Instability Criteria)등을 할 수 있는 프로그램을 개발하였 다. 특히 Murphy(1)의 다항식 방법(Polynomial Method)에 기본을 두어 기존 의 전달 매트릭스가 가지고 있던 반복, 수렴 시간 문제와 빠뜨리는 임계속도 예측에 대한 개선을 이루었으며 기존 논문과 실험 결과와의 비교 검토를 통 하여 개발된 프로그램의 신뢰성을 검토하였다. 특히, 각종 회전 기계의 소형 화, 경량화 추세에 따라 지반이나 케이싱이 경량이거나 유연하여 회전축과 동적으로 연성된 경우 회전축-베어링-지반으로 이루어진 2중구조의 회전축 계 동특성을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하므로서 회전 기계류의 진동 전반에 걸친 문제점에 대한 그 원인과 현상을 명확히 분석하여 국내의 전기 계류의 보다 신뢰성있는 설계 및 제작자료를 확보하는데 기여할 수 있게 하 였다.

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동력전달계와 차량계의 연성 해석을 위한 수학적 모델의 개발 (Mathematical Model for Power Transmission - Vehicle System Coupling Analysis)

  • 공진형;박진호;조한상;박영일;이장무
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.696-701
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    • 2000
  • In this study, a mathematical model fur analyzing the shift characteristics is proposed. The proposed model comprises power transmission system and vehicle system, which are coupled. And On-road car test is carried out in order to extract model parameters. Tile model is composed of a detailed powertrain, an engine/AT housing, a simplified suspension system. tires and a vehicle body model. On the test, the vehicle accelerations and pitch ratio are measured by using accelerometers and gyro sensor. The other data, for example speeds, a throttle position and a brake signal, are taken from sensors which already exist in the vehicle. Using natural frequency and characteristic equation, vehicle model parameters are extracted from experimental data.

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전달강성계수법에 의한 직선형 구조물의 시간 이력응답 해석알고리즘에 관한 연구 (A Study on the Analysis Algorithm of Time Historical Response of Straight-line Structure by the Transfer Stiffness Coefficient Method)

  • 문덕홍;강현석;최명수
    • 동력기계공학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.74-79
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    • 1999
  • This paper describes formulation for algorithm of time historical response analysis of vibration for straight-line structure. This method is derived from a combination of the transfer stiffness coefficient method and the Newmark method. And this present method improves the computational accuracy of the transient vibration response analysis remarkably owing to several advantages of the transfer stiffness coefficient method. We regarded the structure as a lumped mass system here. The analysis algorithm for the time historical response was formulated for the straight-line structure containing crooked, tree type system. The validity of the present method compared with the transfer matrix method and the Finite Element Method for transient vibration analysis is demonstrated through the numerical computations.

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6축 휠 동력계의 구조설계 및 평가 (Structural Design and Evaluation of Six-component Wheel Dynamometer)

  • 김만기;주진원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권1호
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    • pp.53-63
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    • 2016
  • 자동차 주행 중 도로면으로부터 차량 바퀴에 전달되는 동하중을 측정하기 위해 휠 동력계가 사용된다. 본 논문에서는 전단 변형과 굽힘 변형을 이용한 두 가지 타입의 6축 휠 동력계를 설계하고 비교 평가하였다. 유한요소해석을 이용하여 휠 동력계 기본 구조에 대한 전단 변형 거동과 굽힘 변형 거동을 분석하였으며 이로부터 전단형 휠 동력계와 굽힘형 휠 동력계를 설계하였다. 변형률 해석을 반복 수행하여 각 하중에 대한 출력변형률이 미리 결정된 비슷한 값이 되도록 하고 상호간섭 변형률이 최소화 되도록 설계를 수정하고 브리지 회로를 구성하였다. 전단형 휠 동력계는 균일한 변형률 분포를 얻을 수 있어 제작시 안정된 특성치를 얻을 수 있는 반면에, 굽힘형 휠 동력계는 각 하중에 대한 출력 변형률 값이 더 일정하여 균일한 감도의 좋은 성능을 얻을 수 있을 것으로 예측된다.