• Title/Summary/Keyword: 기어 접촉

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Transfer Torque and Power Density Characteristic Analysis according to Combination of Rotor Poles for Magnetic Gear (마그네틱 기어의 회전자 극수조합에 따른 전달토크 및 출력밀도 특성분석)

  • Park, Gyu-Sang;Jung, Sang-Yong;Kim, Yong-Jae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.760-761
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    • 2015
  • 기어는 회전 기계 사이의 동력 전달을 위한 장치이며 현재 산업 전반의 통상적인 기어는 기계적 기어가 주류로서 형성되어 있다. 하지만 기계적 기어는 맞물린 톱니바퀴의 물리적 접촉에 의해 접촉 경계면의 마모 및 파손, 소음과 진동의 문제가 있으며 유지보수 비용 또한 크다. 따라서 최근 물리적 접촉이 없어 기계적 기어의 많은 문제를 해결할 수 있는 마그네틱 기어 (Magnetic Gear)에 대한 관심이 높아지고 있다. 마그네틱 기어는 영구자석에서 생성된 자계를 이용하여 비접촉 동력전달이 가능하며, 마찰손실 제거, 유지보수의 용이성, 매우 적은 소음 및 진동 등의 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 마그네틱 기어의 토크전달 방법과 형상변화에 따른 전달토크 특성을 2-D 유한요소해석법을 이용하여 해석하고 분석하고자 한다.

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Thrust Characteristics Analysis of Non-contact Linear Permanet Magnet Gear by Shape of Pole Piece (비접촉 선형 영구자석 기어의 Pole Piece에 따른 추력 특성 분석)

  • Kim, Min-Seok;Jung, Sang-Yong;Kim, Yong-Jae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.841-842
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    • 2015
  • 비접촉 선형 영구자석 기어는 직선 추력을 요구하는 반송 장치에서 모터의 회전운동을 직선 운동으로 변환하는 기계적인 변환 장치와 달리 마찰에 의한 손실과 소음 및 진동이 적고 윤활유와 유지 보수가 불필요하다는 장점을 가지고 있다. 하지만 물리적 접촉 방식을 사용하는 기계적인 변환장치에 비해 비접촉 방식을 사용하는 영구자석 기어는 상대적으로 낮은 전달추력능력을 가진다. 따라서 본 논문에서는 비접촉 선형 영구자석 기어의 양측 가동자 사이에서 추력을 전달하는 Pole Piece의 특성을 파악하고, Pole Piece형상의 제안 및 최적 설계를 통해 낮은 전달추력능력을 향상시키고자 한다.

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구름 미끄럼 타원 접촉시 피로균열 시작수명 예측

  • 김태완;이상돈;조용주
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.117-117
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    • 2004
  • 일반적으로 접촉 피로 마멸은 구름 또는 미끄럼 접촉시 작용하는 반복 응력에 의해 표면과 표면 아래에 균열이 형성되고 성장 및 합체의 과정을 거쳐 표면의 일부가 떨어져 나가는 손상으로 기어나 캠-롤러, 구름 베어링과 같이 구름-미끄럼 접촉상태로 운전하는 기계요소에서 가장 중요하게 고려되어야 할 파손 메커니즘이다. 특히 기어나 구름 베어링 같이 고주기 접촉 피로 특성을 지니는 기계요소의 수명은 피로수명 실험과 통계적 기법을 이용한 Weibull 이론을 기초로 한 수명식을 대부분 사용하고 있다.(중략)

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Analysis of Efficiency and Loss due to Number of Poles in Magnetic Gears (마그네틱 기어의 극수 변화에 따른 효율 및 손실 분석)

  • Kim, Seung-Hyun;Kim, Dong-Wook;Lee, Do-Yeop;Gim, Chan-Seung;Kim, Yong-Jae
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.13 no.5
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    • pp.1023-1028
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    • 2018
  • Mechanical gears driven by direct contact have problems including noise, vibration and heat. In order to, solve these problems, magnetic gears having a non-contact magnetic coupling have been proposed. Through various studies on magnetic gears, we found that losses are changed when the number of magnetic poles varies in the same gear ratio. For this reason, research team expect the iron loss of the magnetic gear and the Eddy current loss of the permanent magnet will have a certain tendency depending on the number of poles. This paper identified the magnetic gear's loss tendency according to the number of poles, and laid the basis for efficiency improvement design.

Contact Fatigue Life for CRG System (CRG 시스템의 접촉 피로수명)

  • Nam, Hyoung-Chul;Kim, Chang-Hyun;Kwon, Soon-Man
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.11
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    • pp.1391-1397
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    • 2012
  • A cam ring gear (CRG) system based on a hypotrochoid curve consists of a pinion with roller teeth and its conjugated internal CRG. In this study, we investigated contact forces, contact stresses, and load stress factors to predict the surface pitting life using an exact CRG profile by introducing the profile modification coefficient. The results show that the pitting life can be extended significantly by increasing the profile modification coefficient without any other change of parameters in the CRG system.

Study on Analysis of Transfer Torque and Improvement of Transfer Torque in Non-Contact Permanent Magnet Gear (비접촉 영구자석 기어의 전달토크 분석 및 전달토크 향상에 대한 연구)

  • Park, Gyu-Sang;Kim, Chan-Ho;Kim, Yong-Jae
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • v.1 no.1
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    • pp.181-188
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    • 2015
  • The non-contact permanent magnet gear has advantages of high efficiency and improved reliability. It has other advantages of no mechanical friction loss, very little noise and vibration, and no need for lubricant. With these advantages, the non-contact permanent magnet gear that solves the physical contact problem of the mechanical gear has drawn attention. Due to this unique non-contact characteristic, the non-contact permanent magnet gear which is capable of non-contact torque transmission has replaced mechanical gear. The mechanical gears which is in many fields of the modern industry, is used mostly for power transmitting mechanical devices. However, it also has the problem of a low torque density, which requires improvement. In this paper, a novel pole piece shape is proposed in order to improve the problem of low torque density of the non-contact permanent magnet gear. The experiment data required for predicting the relationships among them are obtained using finiteelement Operating method based on two-dimensional (2-D) numerical analysis. Therefore, this paper derived an optimal model for thenon-contact permanent magnet gear with the novel pole piece using the Box-Behnken design, and the validity of the optimal design of the proposed pole piece shape through variance analysis and regression analysis demonstrated. In this paper, we performed the thransfer torque analysis in order to improve the torque density and power density, we have performed on optimal design of proposed pole piece shape using box-behnken.

Optimization Analysis of Driving Gear of Large Capacity Non-contact Mixer for MLCC Electronic Materials (MLCC 전자재료용 대용량 비접촉식 교반기 구동기어의 형상최적화 구조해석)

  • Choi, Byungju;Yang, Youngjoon
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.25 no.3
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    • pp.51-58
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    • 2016
  • MLCC is key parts of many electronic products and mixer is used to make MLCC. Currently, non-contact mixer is increasingly used due to its many merits. In case of large capacity non-contact mixer, function of driving gear is important. In this study, therefore, in order to reduce manufacturing cost through optimal design of driving gear of large capacity non-contact mixer, study on shape optimization of driving gear without excessive design modification was performed. As the results, because safety factors of modification model were decreased about 3.0 ~ 3.5 times compared with those of model with robust design, the possibility for saving manufacturing cost was confirmed.

기어의 스코어링 강도해석

  • 이성철
    • Tribology and Lubricants
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    • v.9 no.2
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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.

Contact Surface Fatigue Life for RPG System (RPG 시스템의 접촉 피로수명)

  • Nam, Hyoung-Chul;Kwon, Soon-Man;Shin, Joong-Ho
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.11
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    • pp.1453-1459
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    • 2011
  • A roller pinion gear (RPG) system composed of either a pin or a roller and its conjugated cam gear can improve the gear endurance from that of a conventional gear system by reducing the sliding contact while increasing the rolling motion. In this paper, we first proposed the exact cam gear profile and the self-intersection condition obtained when the profile shift coefficient is introduced. Then, we investigated the Hertzian contact stresses and the load stress factors while the varying the shape design parameters to predict the gear surface fatigue life, which is strongly related to the gear noise and vibration at the contact patch. The results show that the pitting life can be extended significantly by increasing the profile shift coefficient.