• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2001년도 추계산학기술 심포지엄 및 학술대회 발표논문집
• /
• pp.111-116
• /
• 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.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권12호
• /
• pp.1005-1011
• /
• 2016

기어소음의 근본적인 원인은 전달오차로 인해 발생하게 된다. 전달오차는 기어가 맞물릴 때 발생하는데 크게 정적전달오차와 동적전달오차가 있다. 이러한 오차들은 기어 이빨의 처짐 또는 치면 마찰에 의해 발생하고 이 요인들이 원인이 되어 기어 시스템에 진동이 발생하게 된다. 그리고 이 진동이 기어의 축으로 이동하게 되어 축을 떠받치고 있는 베어링에 전달되고 베어링에 전달된 가진은 최종적으로 기어의 케이싱으로 이동하게 되어 소음을 방출하게 된다. 본 논문에서는 이러한 전달오차에 의해 발생하는 최대 굽힘응력을 가지는 롤각을 찾기 위한 응력해석을 수행되었다. 본 논문에서는 이론적 바탕으로 설계되어 인볼류트 곡선을 가진 기어와 수정된 치형을 가진 기어의 전달오차에 대한 해석을 진행하였다. 또한, 급작스러운 작동이나 큰 백래쉬로 인해 발생하는 충격강도에 대한 영향을 알아보기 위해 유한요소해석을 통해 각각 정적 최대굽힘응력과 동적 최대굽힘응력의 결과를 이용하여 충격인자 값을 예측해 보았다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
• /
• pp.11-11
• /
• 2017

지속적인 고령화 추세에 따라 여성과 고령층의 노동력이 차지하는 비율이 높아지고 있어, 사용하기 편리한 소형농기계의 요구가 증가하고 있는 실정이다. 본 연구에서 사용한 소형 관리기는 정식 작업 전 경운, 정지 등 다양한 작업이 가능한 농기계이다. 본 연구에서는 소형 관리기에 토크 측정 시스템을 구성하였으며, 작업 중 가장 큰 부하를 받는 구굴 작업 부하를 측정하였다. 또한, 작업 시 가장 직접적으로 영향을 받는 PTO (Power Take Off) 기어의 부하 용량(load capacity)을 기어 해석 소프트웨어를 이용하여 분석하였다. PTO 기어의 부하 용량은 안전율, 피로수명을 대상으로 평가하였다. 측정된 부하 데이터는 변동 하중이므로, 부하 크기와 빈도수의 규칙적인 신호로 단순화하기 위하여 레인플로우 카운팅 방법을 사용하였으며, SWT (Smith-Watson-Topper) 방법을 이용하여 공칭 토크를 계산하였다. PTO 기어의 안전율은 ISO 6336, 피로 수명은 마이너 법칙(Miner rule)을 이용하여 계산하였다. PTO의 변속 단수 총 2단이며, 5개의 스퍼 기어로 구성되어 있다. 시뮬레이션 결과, 소형 관리기의 주행 속도 또는 PTO의 회전속도 증가에 따라 PTO에서 발생하는 평균 부하가 크게 나타났다. 또한 주행 단수 및 PTO 기어 단수가 증가할수록 기어의 안전율과 피로 수명이 감소하였으며, 특히 PTO 기어의 안전율은 접촉 응력에서의 안전율보다 굽힘 응력에서의 안전율이 급격하게 감소하였다. 소형 관리기의 PTO 수명은 주행 단수 2단, PTO 단수 2단 일 때 가장 적게 나타났다. 따라서 소형 관리기의 주행 속도와 PTO 회전 속도를 저속으로 작업하는 것이 PTO 기어의 수명에 더 유리할 것으로 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제34권6호
• /
• pp.806-815
• /
• 2010

풍력발전기용 증속기는 유성기어시스템과 헬리컬기어(또는 스퍼기어) 쌍으로 구성된다. 본 연구에서는 AGMA2001 및 ISO281기준으로 설계된 기존 및 제안된 기어열로 구성된 기어트레인들에 대하여 동력전달 특성들을 비교 분석하였다. 기어트레인의 레이아웃 설계는 기어트레인의 총중량, 출력밀도, 99% 수명시간, 최대 기어 굽힘/면압응력이 산출되었다. 설계에 사용된 설계요구조건들은 블레이드 접선속도 40 ~ 100 m/s, 1000 ~ 1800 rpm 의 발전기 입력속도, 그리고 1 ~ 8 MW의 동력 범위이다. 따라서 본 연구에서 도출된 기어열의 특성들은 기어트레인의 고 신뢰성/초 경량화 설계에 기초자료로 활용될 수 있다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제10권6호
• /
• pp.870-875
• /
• 1986

본 연구에서는 랙의 이끝부분을 full-rounded tip으로 설계한 후, 이에 의하 여 창성되는 피니언의 이뿌리곡선을 구하여 전체치형을 완성하였다. 그리고 합성치 형기어의 미끄름율, 유효이뿌리원에서의 공칭굽힘응력과 두쌍접촉호의 길이대 원호부 분접촉호의 길이의 비인 접촉계수를 해석적인 방법으로 구하였다.또한 이들 특성들 과 물림율등 제특성을 비교.검토하여 공구압력각, 인벌류우트부분의 크기를 나타내는 물림각 및 원호반경등의 변화에 대한 제특성의 변화를 고려한 합성치형의 성능을 향상 시킬 수 있는 설계방법을 구하였으며, 합성치형과 표준인버류우트치형을 비교하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
• /
• 제13권4호
• /
• pp.45-51
• /
• 2016

The power train of a hydro-mechanical, continuously variable transmission for forklifts makes use of hydro-static units, hydraulic multi-wet disc brakes & clutches, and complex helical & planetary gears. The complex helical & planetary gears are very important parts of the transmission because of a strength problem. In the present study, we calculated the specifications of the complex helical & planetary gear train, and analyzed the gear bending and compressive stresses of the gears. It is necessary to analyze the gear bending and compressive stresses thoroughly for optimal design of the complex helical & planetary gears with respect to cost and reliability. In this paper, we analyze the actual gear bending and compressive stresses of complex helical & planetary gears using the Lewes & Hertz equation, and we also verify the calculated specifications of the complex helical & planetary gears by evaluating the results of the data of allowable bending and compressive stress using the Stress vrs Number of Cycles curves of gears.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제9권2호
• /
• pp.1-8
• /
• 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.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.38-43
• /
• 2011

Industrial reducer is in general use to Deck Crane. High-precision and high-efficient reducer is minimized the power-loss and energy-loss of a machine. So it contribute the price reduction and life extension. Reducer is usually using the Planetary gear reducer. Planetary gear reducer is composed the sun gear, planet gear, internal gear and casing. Industrial reducer's wear and breakage have a short-life. To solve this problem, it is using the profile-shifted-gear or tooth modification. This study was carried out the effect of addendum modification coefficient on tooth fillet bending strength to planetary reducer. Tooth fillet bending stress is calculate. And all parameter were expressed the function of addendum modification coefficient. And then stress concentration factor of tooth fillet curve was express the function of addendum modification coefficient using comparison between theory and finite element analysis.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.55-59
• /
• 2012

This study performs the bending and contact stress analyses for a pair of mating gears during rotation. The interested gears are used for a railway reducer. In general, the railway reducer needs high speed rotation, which leads to a large gear ratio. Thus, it is not easy to apply finite element method to investigate the strength performance, since the size of a gear is much larger than that of a pinion. In this study, the bending and contact stresses determined from FEM are compared with the values determined from the ISO code.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제38권1호
• /
• pp.22-26
• /
• 2022

A 1.7-ton grade small excavator is a construction equipment that can perform various functions in limited spaces where heavy equipment cannot enter easily. Owing to the recent acceleration of urbanization, it has been used increasingly in drainage and gas pipes, as well as for road repair works in urban areas. The power train of a traveling reducer for a 1.7-ton grade small excavator utilizes a complex planetary gear system. Complex planetary gears are vital to the power train of a traveling reducer as it mitigates the fatigue strength problem. In the present study, the specifications of a complex planetary gear train are calculated; furthermore, the gear bending and compressive stresses of the complex planetary gears are analyzed to achieve an optimal design of the latter in terms of cost and reliability. In this study, the actual gear bending and compressive stresses of a planetary gear system are analyzed using a self-developed gear design program based on the Lewes and Hertz equation. Subsequently, the calculated specifications of the complex planetary gears are verified by evaluating the results with the data of allowable bending and compressive stress based on curves of stress vs. number of cycles of the gears.