• 한국기계가공학회지
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• 제14권6호
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• pp.63-68
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• 2015

Recently, 3D printer technologies have been used in many research efforts for high precision manufacturing. In particular, the rapid prototyping technology has been developing rapidly, because it can be manufactured in a short time with a 3D designed shape. This paper relates to the production characteristics of the straight bevel gear designed using a 3D print using the PolyJet method. The characteristics of a 3D printed straight bevel gear were compared with a machined straight bevel gear. The accuracy of the produced straight bevel gear was evaluated by backlash, meshing pattern, face angle, root angle, and surface roughness.

• 소음진동
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• 제7권6호
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• pp.1031-1037
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• 1997

The main torsional vibration source of the driveline is the fluctuation of the engine torque. The gear rattle is generated by an impact in the backlash due to this torsional vibration. Optimization of the clutch torsional characteristic is one of the effective methods to reduce the idle gear rattle. Many researches have been reported on this problem but only few of them give sufficient consideration to the detail clutch modeling and clutch design parameters (stiffness, hysteresis torque, preload, first stage length). This paper pays attention to the gear impact mechanism and clutch design parameters to reduce the idle gear rattle with computer simulation.

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

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제53권12호
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• pp.799-803
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• 2004

In rotating systems, backlash impose limitations on the quality of control. System with gear is an example where this is a well-known limitation. In order to increase the controller performance, we design a fuzzy system to compensate the backlash effect. We prove that under certain conditions the fuzzy compensator guarantees that the backlash output converges to the desired trajectory. Simulation results show that the fuzzy compensator is robust to the backlash parameter.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2194-2196
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• 2004

In rotating systems, backlash imposed limitations on the quality of control. System with gear is an example where this is a well-known limitation. In order to increase the controller performance, We design a fuzzy system to compensate the delay. we prove that under certain conditions the fuzzy compensator guarantees that the backlash output converges to the desired trajectory. Simulation results show that the fuzzy compensator is robust to the backlash parameter.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 I
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• pp.73-78
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• 2001

Main sources of the vibration of a gear-pair system are backlash and transmission error. This paper investigates the dynamics of a gear-pair system involving backlash and transmission error. This paper presented 4 types of gear motions due to the existence of a backlash. The solutions are calculated using a multiple-time scale method and numerically. The results shows the existence of 4 type motions, jump phenomenon, and chaotic motion consequently the design of gear driving system with low vibration and noise requires the study on the effects of transmission error and backlash, i.e. nonlinearities in gear driving system.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.47-49
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• 2004

In this correspondence, an new approach to design a fuzzy controller for system with uncertain output backlash to have good tracking performance is presented. Without using a compensation mechanism or backlash inverse, the fuzzy control mechanism is designed to implicitly compensate the delay effect arising from an uncertain output backlash and to make the output backlash stable without limit cycles. The proposed method designs a model-based fuzzy controller for a one-input one-output linear plant with output backlash. The effectiveness of the designed fuzzy controller is illustrated by the simulation.

• 한국가스학회지
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• 제18권6호
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• pp.45-50
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• 2014

본 논문에서는 산업기계 및 로봇산업에 적용할 수 있는 직선 정밀 이송 장치의 구동부를 설계하였다. 동력의 전달방향 및 출력특성은 기존의 Rack-Pinion 타입과 유사하나 구동부에 대하여 새로운 Pin-Pinion Gear 타입을 적용시켜 랙 모듈화를 통한 무한 길이 확장성을 구현하고 고속이송 및 설치의 편의성을 확보할 수 있으며 이러한 Pin-Pinion Gear의 최적물림을 위한 Cycloid 치형 해석을 하였다. 그 결과 Cycloid 치형으로 설계시 핀과 피니언 기어의 백래쉬 및 물림 특성이 적합하여 정밀제어가 가능한 치형으로 분석되었다.

• 동력기계공학회지
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• 제21권4호
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• pp.77-83
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• 2017

The aim of this paper is to solve the chattering and delayed response problems caused by gear backlash. In the gear mechanism based systems, for example, in robot systems, the actuators provide the reduction gear with motors to transfer effectively electric power to mechanical power. Therefore, the gear backlash exists and is an unavoidable fact which makes many undesirable problems. In this paper, the authors try to make a solution for this issue and, introduce several control methods which are PID only, PID with Smith predictor and super-twisting algorithm based SMC(sliding mode control). Each control method is applied to the real plant in which strong backlash is included. By comparison results, it is clear that SMC gives the best control performance with little backlash effects. Also, the usefulness and effectiveness of proposed control method is verified by experiment.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.215-221
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• 2006

본 논문은 휴머노이드 로봇에 내재되어 있는 다양한 비선형성을 제어하기 위한 비선형 제어기를 제안에 관한 것이다. 기본적으로 휴머노이드 로봇은 기구적으로 불안정성을 내포하고 있고 기어나 모터 드라이버 등에서 다양한 비선형성을 가지고 있다. 이렇게 로봇 안에 존재하는 백래쉬(Backlash)나 포화(Saturation)와 같은 다양한 종류의 비선형성을 제어하는데 있어서 기존의 퍼지 알고리즘, 외란 관측기, 지능 학습망과 같은 제어 기법으로는 다수의 비선형성을 제어하는 데에는 한계를 지닐 수밖에 없다. 이에 본 논문에서는 스위칭 PE를 이용하여 모터 드라이버에 존재하는 포화에 의한 비선형성을 제거 하였으며 백래쉬에 의해 생기는 비선형성의 영향을 제어하기 위해 듀얼 피드백을 이용하였다. 그리고 시스템의 정확한 데이터를 얻기 위해 제어 알고리즘을 적용하기 이전에 모터 시스템에 대해 유전 알고리즘을 이용하여 시스템 식별을 수행하여 모터 시스템을 정확하게 유도하였으며, 시뮬레이션 과정을 통해 최적의 스위칭 PID 제어 이득값을 얻었다. 이렇게 얻어진 모터 식별값과 스위칭 PE제어 이득값을 시뮬레이션과 제안된 로봇인 ISHURO를 이용한 실험을 통해 이를 검증하였다.