• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제13권4호
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• pp.45-51
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• 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.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.121-121
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• 2009

자동차는 코너 주행 시 In-corner와 Out-corner 의 바퀴 궤적이 달라지므로, 특별한 장치가 없이 좌우 구동 측의 바퀴가 같은 속도로 회전을 하게 되면 정상적인 주행이 불가능하다. 따라서 정상적인 코너 주행이 가능 하려면, 코너 안쪽 바퀴보다 바깥쪽 바퀴가 더 빨리 회전해야 하며 이러한 회전 차를 보상받지 못할 경우 바깥쪽 바퀴가 끌리는 현상이 발생하는데 이를 방지하기 위해 디퍼렌셜 기어가 필요하다. 현재 디퍼렌셜 기어는 디퍼렌셜 케이스와 링기어를 볼트로 체결하는 조립 공법을 통해 생산되고 있다. 하지만 볼트 체결 공법은 조립을 위한 볼트와 볼트 체결을 위한 플랜지와 볼팅을 위한 홀을 가공하는 공정이 필요하기 때문에 재료비 절감 및 생산 효율 향상에 매우 불리하고 볼트체결을 위한 부분 때문에 불필요한 무게가 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 기계적 체결 방식을 레이저 용접 방식으로 대체하여 재료비를 절감하고 무게 저감을 통해 주행성능을 향상시키고자 하였다. 링기어의 소재는 침탄처리강(SCM420H)이며 디퍼렌셜 케이스의 소재는 주철(GCD500)을 사용하고 있다. 주철은 용접시 용접부와 열영향부에서 마르텐사이트 조직과 레데브라이트, 시멘타이트 조직이 생성되며 고탄소 모재의 탄소 확산으로 인한 부분 혼합영역에서 탄소 합금이 생성되어 균열이 발생하는 등 용접성이 매우 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 이러한 주철의 난용접성을 해결하는 방법으로는 고탄소 모재 용접시 발생하는 탄소의 확산을 억제하거나 예열이나 후열 처리를 통한 냉각 속도의 제어하는 방법과 오스테나이트 안정화 원소를 첨가한 필러와이어를 사용하여 용접시 마르텐사이트와 시멘타이트의 성장을 방해하는 방법 등이 이용되고 있다. 본 연구에서는 예열처리나 후열처리를 통한 주철의 용접법은 대량 생산을 통한 원가절감을 노리는 자동차 업계의 특성에 비추어 볼 때 비용이나 프로세스 구성 면에서 적용하는 것이 어려울 것이라 판단하여 Ni-base filler metal을 통한 주철의 용접법을 선택하였고 그 결과 실차에 적용하기 위한 비틀림 강성 테스트나 내구 테스트는 통과하였으나 NVH 테스트 결과 볼팅 체결 방식에 비하여 소음이 커지는 문제가 발생하고 링기어의 HAZ부가 고경화 되는 문제가 발생하였다. 때문에 용입깊이를 초기 시제품인 5mm에서 4mm로 변경시켜 입열량 감소 및 용접변형을 줄여 소음 문제를 해결하고자 하였으며 링기어의 침탄층을 1mm 절삭하여 링기어 HAZ부의 고경화 문제를 해결하고자 하였다. 이러한 용접 구조 변경이 용접변형 및 강성과 피로에 미치는 영향력을 알아보고자 용접 및 열처리 상용 소프트웨어인 SYSWELD, 구조해석 상용소프트웨어인 NX_NASTRAN, 피로 해석 상용 소프트웨어인 FEMFAT을 이용하여 시뮬레이션 하였고 실제 구조 변경한 용접 시제품과 비교, 분석하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.63-69
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• 2008

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 추계학술대회 논문집
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• pp.845-846
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• 2010

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1988년도 제8회 학술강연회초록집
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• pp.35-48
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• 1988

상대 접촉하고 있는 물체에 미끄럼 운동이 가해질 경우 마찰에 의해 발생되는 거의 모든 에너지는 열로써 나타나게 된다. 이러한 마찰열은 주로 adhered junctions의 파괴 및 표면돌기(surface asperities)들의 소성 변형에 의한 열역할적 비가역 반응의 결과로 발생된다. 접촉부위의 발생열은 양 접촉제의 접촉면에 전달되어 접촉표면 온도의 급격한 증가를 초래하며 그 결과로 여러가지 surface phenomena, 즉 마찰, 마모, 산화(oxidation), 부식 및 구조적 열화(structural degradation) 금속학적 상변화등에 큰 영향을 미치게 된다. 딸서 볼 및 로울링 엘레먼트 베어링, 기어, 캠과 태핏, 브레이크 등 기계요소의 설계를 위한 주인자로서 근래에 들어 접촉표면의 온도가 주목받고 있다. 표면에 존재하는 layer로서는 금속표면에 응착시킨 coating layers, contaminant films, physisorbed 또는 chemisorbed films, oxide layers 또는 마찰열에 의해 형성되는 경도가 아주 높은 내마모층(hard wear-resistant layers) 등이 고려될수 있다. 낮은 열전도성을 가진 oxide film이 접촉 표면이 온도를 증가시킨다는 것이 Jaeger에 의해 지적되었으며 Ling과 Lai는 moving heat sjource가 가해지는 layered surface의 표면온도분포를 구하면서 substrate와 thermal property가 다른 layer가 존재하게 되면 그 두께가 아주 얇더라도 (1 마이크론 정도) 표면온도는 크게 변화됨을 보였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권6호
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• pp.563-570
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• 2015

In this paper, Finite Element Analysis (FEA) for gear heat treatment using simultaneous dual frequency (SDF) induction heating is conducted. To do this, thermal-electromagnetic coupled FE model is built. A two dimensional FE model of gear and heater is introduced to reduce computation time. For more time-efficient analysis, harmonic analysis for electromagnetic model is adopted and transient analysis model, for heat transfer model. Through the coupled analysis, it can be found that the proposed FE model can solve for SDF induction heating of gear and heat treatment parameters can also be determined.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1230-1231
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• 2007

2MW 풍력발전기용으로 사용할 영구자석형 동기발전기 물리설계 과정을 설명하다. 기어비가 72.28인 3단 기어를 사용하여 영구자석 pole을 회전자 표면에서 3 mm 깊이로 삽입시켜 안정된 구조를 취했다. 토크, 인덕턴스, 유기전압, 손실, 온도분포 등을 계산하기 위해 전자기해석과 열해석 등을 통해 영구자석, 회전자, 고정자 등의 구조를 정하고와 크기를 최적화시켰다.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권1호
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• pp.90-100
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• 1997

Sppur gear trains are used widely in high precision machines because gear trains have an advantage of exact transmission of angular velocity. Especially, gear trains are used in high quali8ty photocopying and photography OA machines. In general, gears have errors in manufacturing and assembling process and the errors are limited by tolerances. As the result, the tolerances cause the performance error. Therfore, it is important to predict transmission error caused by the tolerances for the tolerance design. Earlier tolerance design methods use mainly experimental and geometrical techniques. In this paper, a method for gear train analysis with tolerance is proposed. Because the method uses dynamic contacts, it is possible to consider irregularities and assemble errors of gears. In addition, the method can predit dynamic loads on the teeth of gears.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.571-582
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• 2010

전동차 중정비 시 대치차 기어의 비파괴검사 방법으로는 일반적으로 침투비파괴검사를 적용하고 있다. 침투비파괴검사는 결함의 미세한 개구부 속으로 침투액을 투입하여 표면에 잔류하는 여분의 침투액을 제거하고 현상제를 도포하여 결함지시 모양을 관찰하여 탐상하는 방법이다. 그러나 이 방법은 기어를 조립상태에서 침투비파괴검사를 실시하므로 많은 문제점이 있다. 치면의 각도가 급경사를 이루므로 충분한 침투가 어렵고 과잉제거의 문제가 있다. 그에 비해 자분비파괴검사는 표면 하 결함은 물론 미세한 결함 검출에 용이하다. 시험결과 치면에 응력이 집중되어 내부결함 및 미세결함이 존재하는 경우 침투비파괴검사로 발견되지 않는 경우가 있으나 자분비파괴 검사로 미세한 결함까지 발견 할 수 있었다. 따라서 전동차 대치차 기어의 합리적인 비파괴검사법은 자분을 사용한 비파괴검사가 적합하다고 판단한다.

• 한국가스학회지
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• 제19권3호
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• pp.49-53
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• 2015

이 논문의 목적은 자동차 클러치, 수동변속기와 타이어 시스템의 마찰에 관련된 화재에 대한 고장사례를 분석하고 연구하는 것이다. 첫 번째 사례는 반복적으로 클러칭하면서 자동차의 클러치 디스크가 플라이 휠의 접촉면과 접촉하면서 열에 의해 과열되어 이 열이 수동변속기의 외부로 흘러 고착된 오일 찌꺼기에 옮겨 붙어 화재가 발생된 것으로 확인되었다. 두 번째, 사례로 변속 장치는 기어와 기어의 접촉에 의해 동력을 전달한다. 변속기 오일이 변속기 케이스의 균열로 인해 오일 부족 현상이 일어나 변속기 케이스 상단의 퇴적물에 의해 화재가 발생된 것을 확인하였다. 세번째 사례는 건조한 구덩이에서 빠져나오려고 반복적으로 가속페달을 작동시키면서 타이어와 도로의 마찰이 반복되면서 내부의 축적된 열에 의해서 화재가 발생된 것으로 확인되었다. 따라서, 운전자는 운전 중 마찰부에 화재가 발생하지 않도록 세심하게 관리하여야 한다.