• 제목/요약/키워드: 기어 강도

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전위기어의 성능 및 강도설계

  • 박재춘
    • 기계저널
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    • 제25권1호
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    • pp.9-22
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    • 1985
  • 재래의 표준기어방식으로는 여러 가지의 취약점이 있는데, 이러한 결점은 치형을 다시 교 정(correction)하는 전위기어방식으로 설계하여 성능이 개선되고 해결될 수 있다. Corrected tooth의 창성은 공구를 전위하여 절삭하므로 이루어지고, 이 방식은 치형곡선의 곡률반지름을 증가시키며, 미끄럼률을 감소시켜서 강도를 증가시키도록 설계할 수 있다. 본 해설에서는 전위 기어 영역에서 기어의 성능개선과 복잡한 강도의 설계방법등을 최근경향에 부합시키고 통일된 형식의 체계로 기어설계를 쉽게 발전시킬 수 있도록 시도한 것이다.

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밸브의 감속기 검증 및 설계에 관한 연구 (A study of Design and Certification for Reduced Speed in Valve)

  • 이명재;안태현;김윤철
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2001년도 추계산학기술 심포지엄 및 학술대회 발표논문집
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    • pp.111-116
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    • 2001
  • 본 논문에서는 유체기계에서 사용되고 있는 홀로제트밸브의 감속기에 대하여 APM S/W로 시뮬레이션(simulation) 하였다. 수압과 외부의 힘에 의해서 전달되는 베벨기어의 설계검증 및 재설계 관하여 시뮬레이션을 하였다. 도면의 재원을 변경시키지 않고 기어의 수명을 시뮬레이션한 결과 SM45C를 Martempering하여 사용할 시 기어의 수명이 짧아 적절치 못하였고 고주파열처리강, 질화열처리강을 사용할 경우 기어의 수명시간이 12,957-20,983시간 이였고 침탄강을 사용할 시 기어의 수명은 영구적이었고 소재의 경도가 우수할수록 더 많은 허용굽힘응력과 허용접촉응력을 받을 수 있다는 것을 시뮬레이션을 통하여 입증된다. 그리고 기어의 검증결과로 기어를 다시 설계할 경우 고주파나 질화강으로 하여 기어의 잇수가 1-3개만 늘어나고, 피치원의 지름이 4-12mm늘어나면 영구적으로 사용할 수 있고 침탄강을 사용할 시 치폭이 3mm줄어들고, 기어 잇수가 1-3개 줄어들고 피치원의 지름이 4-13mm 줄어들어 감속기를 경량화 시킬 수 있다는 것을 시뮬레이션을 통하여 입증되었다.

다단 기어장치의 신뢰성 평가에 관한 연구

  • 정태형;김용주;이정상
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.63-63
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    • 2004
  • 구동 및 동력 전달용으로 많이 쓰이는 기어장치는 최근 고속도비에서 사용이 증가함에 따라 다단기어장치의 설계에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만 다단 기어장치의 설계는 장치의 파손확률을 고려하지 않고 정적인 하중과 균일한 강도를 유지하는 차원에서 접촉해석과 강도설계 등이 주류를 이루었으며 대부분 설계자의 경험과 감각에 의해 시행착오적이고 반복적인 방식으로 이루어지고 있다. 또한 임의의 시간에서 다단 기어장치가 설계자의 의도대로 작동할 확률인 신뢰성에 대한 연구가 미흡하였다.(중략)

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장갑차용 트랜스미션의 유성기어 설계 및 내구 강도 분석을 위한 유성기어 감속기 설계 소프트웨어의 개발 (Developing Planetary Gear Reduction Design Software for the Planetary Gear Design and Durability Strength Analysis of Armored Vehicle's Transmission)

  • 강신현;박성호;조연상
    • Tribology and Lubricants
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    • 제39권5호
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    • pp.173-182
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    • 2023
  • The composite planetary gear reducer, a power transmission component of armored vehicles, operates at a high torque and is used in severe environments such as mountain, gravel or unpaved roads. Therefore, they must be designed and manufactured to have high durability. To design such a planetary gear reducer, there are numerous specifications to validate, such as selecting the module and the number of teeth of each gear satisfied the requirements, and calculating gear specifications and durability strength. Because planetary gears constitute a combination of several gears, there are many restrictions and interferences in selecting the number of teeth and addendum modification coefficients, and designing the tooth shape. Developing an auto design program is necessary to design various planetary gears more conveniently and quickly. In this study, a planetary gear reducer design software, widely used in various machines and armored vehicles, was developed. This design software can automatically select the number of teeth and modules of the gears, calculate specifications and quickly evaluate its fatigue durability strength and scoring failure according to the planetary gear reducer design theory.

치과드릴 구동용 신 소형 2축 및 3축형 증속기어 강도특성 비교 (Strength Analyses of New 2- and 3-Axis-Type Small Multiplying Gears in Dental Hand-Pieces)

  • 김철;김주영;이중호;곽세호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권9호
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    • pp.1027-1032
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    • 2012
  • 치과 드릴치료기기 내부에 장착되는 신개념 소형 증속기어 및 그 배열의 2가지 개념설계안을 도출하고, 증속비, 모듈, 이의 수, 기어지름, 기어의 형태를 기구학적 계산으로 했으며, 이 두 형태의 증속기어열에 대해서 이의 접촉과 굽힘 강도특성을 AGMA식과 유한요소해석으로 분석하고, DLC 재료를 이에 코팅했을 때의 접촉강도를 계산하였다. 또한 기어재료에 대한 피로강도시험 및 인장시험을 수행하여 강도해석에 활용하였다. 3축방식보다 좀더 단순한 2축방식의 2번 맞물린 기어에 약간 더 큰 응력이 발생했으며, 피로해석 결과를 S-N 선도와 비교할 때 요구되는 수명을 만족함을 알 수 있었다. 고경도의 DLC 코팅된 기어의 접촉응력이 동일한 기어에서 그렇지 않은 기어에 비해 약 30% 정도 감소하여서 이 표면의 코팅이 중요함을 알 수 있다. 이러한 연구결과를 기초로 초소형 2축방식의 기어열과 핸드피스를 시제작하여 작동성능을 평가하였다.

기어의 스코어링 강도해석

  • 이성철
    • Tribology and Lubricants
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    • 제9권2호
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    • pp.1-8
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    • 1993
  • 기어가 비교적 큰 하중과 고속의 운전상태에서 사용되는 경우 되풀이 응력에 의한 피로를 대상으로 하는 면압이나 굽힘강도 이외에 치면에서 발생되는 긁힘이나 융착(瀜着) 또는 용착(溶着)을 대상으로 한 스코어링(scoring) 강도를 고려하여야 한다. 스코어링은 주로 치의 이끝 부분에서 접촉방향으로 긁힘이 나타나는 손상으로 특징지워진다. 미국기어제조협회(AGMA)에서는 윤활막 파손에 의한 금속과 금속과의 접촉에 기인하여 발생되는 여러형태의 손상, 예를 들면 scuffing, seizing, galling 등을 광범위하게 스코어링으로 통칭하고 있다. 미국계통의 기술분야에서는 스코어링을 고온 스코어링(hot scoring)과 저온 스코어링(cold scoring)으로 구분하고 있다. 고온 스코어링은 고속 운전시 표면의 섬광온도(flash temperature)에 기인한 용착과 접촉방향으로 재료를 이탈시키는 형태를 나타내고, 저온 스코어링은 저속의 기어에서 윤활막 파단으로 표면에 줄질(filing)한 듯한 손상이 발생되는 것을 나타낸다. 유럽에서는 고온 스코어링 손상은 스커핑이라 하고 저온 스코어링손상만을 스코어링이라 부르고 있다.

사출 성형 플라스틱 단붙이 기어의 강도평가 (Strength Estimation of Injection Molded Plastic Stepped Spur Gear)

  • 정태형;문창기;하영욱
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.17-23
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    • 2006
  • The strength estimation is carried out for injection molded plastic stepped gear. The stepped gear is considered as a plate model which is fixed by two edges and freed on the other sides. The stress of common normal gear is calculated by Lewis formula which can be derived quite simply from the equation fur the stress at the root of a cantilever beam. Stress ratio(step factor) between the common normal gear and stepped gear is proposed for the ratio of the bending stress of normal gear and that of stepped gear. This study proposes the step factor added in Dupont equation which is used for strength estimation of injection molded plastic stepped gear.

냉간단조에 의한 헬리컬기어의 새로운 성형방법과 이의 상계해석에 관하여

  • 최재찬;조해용;권혁홍
    • 소성∙가공
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    • 제1권2호
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    • pp.40-51
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    • 1992
  • 냉간단조에 의한 새로운 헬리컬기어 성형공정이 제시되었다. 원형봉재로 부터 헬리컬기어를 압출함에 있어서 압출압력을 계산하기 위하여 상계정리를 적용하여 수치계산하고, 수치해석 결과와 압출하려는 기어의 금형을 설계 제작하여 실험한 결과를 비교 검토하고자 한다. 이론해석상 다이형상으로 인벌류트곡선을 사용한 이론해는 실험결과와 잘 일치하였다. 그리고, 다이의 형상을 평기어부와 헬리컬기어부의 이중구조로 된 신공정이 헬리컬기어부로만 된 사만타공정과 비교해서 금형강도를 향상시킴으로써 다이수명은 증가되었고, 자동차 변속기용으로 헬리컬기어는 KS 기어급수 4~5 급의 정밀도에 해당하는 기어를 가공했다. 이는 사만타공정의 정밀도 보다 향상된 결과를 얻었다.

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표면처리에 따른 평기어 치의 표면거칠기 변화에 관한 연구

  • 유장열;이성철;권오관;정태형
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1991년도 제13회 학술강연회초록집
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    • pp.70-75
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    • 1991
  • 기어는 기계시스템에서 동력전달 및 운동전환을 담당하는 기본 요소로 공작기계, 건설기계, 농업기계 등의 산업기계와 항공기, 자동차, 선박등의 운송분야, 사무용 및 계측기기 등 산업전반에 걸쳐 사용되고 있으며, 최근에는 로보트를 위시한 자동화 장치의 구동 및 동력전달 장치로 사용되고 있다. 최근의 기어시스템은 기계류의 일반적인 경향인 고속, 고부하, 결량화 추세에 따라 고정밀, 소형화되어 가고 있으며 부하한계에 가깝도록 큰 하중에 견딜것이 요구되고 있다. 따라서 기어의 설계 및 제작시, 여유있는 설계가 허용되지 않으며 정밀성을 높이기 위한 설계로, 설계인자의 세분화가 요구되어지고 있다. 국제적으로 통용되고 있는 강도설계 규격에서 면압강도시 표면상태계수(Surface condition factor)를 정의하고 있다. 본 연구에서는 동력순환식 기어 시험장치를 이용하여 표면처리 상태가 다른 3종류(열처리를 하지 않은 기어, 침탄 및 고주파 표면 열처리한 기어)의 스퍼어 기어를 이요하여 회전수별 표면거칠기의 변화 상태를 고찰하고, 변수를 응용하여 물리적 의미를 파아갛고, 윤활해석을 통한 윤활조건과 치면상태와의 상호 관계에 대하여 고찰해 보고자 한다.

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