• 제목/요약/키워드: 기어 접촉

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중심 거리 불변의 전위 계수를 적용한 기어 시스템의 변형 특성 해석 (Deformation Characteristics of Gear System with a Profile Shift Coefficient Preserving Center Distance)

  • 박수진;유완석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권1호
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    • pp.194-199
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    • 2003
  • In this paper, elastic deformations of several gear teeth are analyzed. The contact between a gear and pinion is modeled as a contact problem. The deformation overlap, which is defined as the interference due to deformation of gear teeth, is defined to represent the deformation characteristics of profile shifted spur sear system. The calculated deformation overlap shows teeth interference in the deformed state of a Rear system.

모터내장형 주축의 동특성 해석

  • 조정준;김석일;최대봉
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.91-95
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    • 1992
  • 현재 대부분의 공작기계에서는 모터의 동력을 주축으로 전달하기 위해서 커플링, 밸트,기어 등을 사용하고 있지 만 주축이 고속회전할 수록 커플링 구동방법에서는 주축과 모터의 미스얼라인먼트에 의한 진동과 소음이 커지고 벨트 구동방법에서는 원심력에 의한 벨트 장력의 증가 및 벨트의 파손현상, 벨트와 풀리간의 미끄럼현상 등이 발생하며, 기거 구동방법에서는 기어간의 금속접촉에 의한 진동과 소음이 증대하게 된다. 본 연구에서는 모터내장형 주축의 동특성을 체계적으로 해석하기 위해서 유한요소모델을 도입하였다. 특히 공작기계 주축은 세장비가 비교적 작기 때문에 Timoshenko보 이론으로 모델화하였고, 여러장의 얇은 철심용 강판들도 적층된 내장형 모터의 회전부(rotor)는 굽힘변형 및 전단변형에 대해서 상당 수준의 강성효과를 나타내기 때문에 질량효과 외에도 그 강성효과를 수학적 모델에서 고려하였다, 또한 진동실험 결과로 부터 모터회전부의 강성특성을 규명하는 방법을 제시하였으며, 제안된 규명방법의 유용성은 모터내장형 주축에 대한 모드매개변수의 이론값과 실험값을 비교함으로써 입증하였다.

평기어의 정밀 냉간단조 금형설계 (Die design on the Precision Cold Forging of Spur Gear)

  • 권혁홍
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.242-247
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    • 1998
  • The conventional closed-die forging processes had been applied to forging of the spur gears. But this type process requires high pressure. The commercial finite element analysis code ANSYS for the stress and elastic deformation of non-axisymmetric die was adopted in this study. In the non-axisymmetric die such as gear forging, maximum stresses were imposed on the tip of the gear tooth. When the stress exceeds yield strength of insert die, many approaches were attemped to prevent the die failure. Good shaped products are forged successfully. This type process could by used as an advanced technique to replace conventional hobbing process of gear.

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스퍼 기어 접촉 치면의 내부응력 해석 (Sub-surface Stress Analysis beneath the Contact Surface of Spur Gear Teeth)

  • 이광진;김형자
    • 한국기계가공학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.64-70
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    • 2004
  • The sub-surface stress field beneath the spur gear's contact surface in lubricated condition has been analysed. The surface pressure was obtained by the elasto-hydrodynamic lubrication analysis using the accurate geometric clearances around the contact region of the teeth. The sub-surface stress field was calculated by using the Love's rectangular patch solution. The analysis results show that the sub-surface stress distribution is quite dependent on the surface pressure distribution. The pattern of sub-surface stress field is similar to that of the external load. The depth where the maximum effective stress occurs is not proportional to the intensity of the external load.

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전동차 감속기용 헬리컬 기어의 강도평가 (Stress Analysis of Helical Gear for a Railway Reducer)

  • 이슬;이동형;황석철;이권희
    • 한국기계가공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.55-59
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    • 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.

자동차 헬리컬기어의 하중전달 특성해석 (Analysis of Load Transmission Characteristics for Automobile Helical Gear)

  • 박찬일;이장무
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제3권5호
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    • pp.1-9
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    • 1995
  • The purpose of this study is to develop a computer simulation program for analyzing load transmission characteristics of a helical gear system in design stage. In this analysis, the rotational delay, load distribution, root stress, and contact area are investigated. That is, the influence function of deflection is obtained by finite element analysis and the influence function of approach and gear tooth error are considered. Load distribution, rotational delay, and contact area are calculated by solving load-deflection equation which includes these influence functions and tooth error, and the influence function of the bending moment is obtained by finite element analysis. The root stress is calculated by the load distribution and the influence function of the bending moment. The results of the simulation are cross-checked through a specially designed experimental set-up.

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기어의 공차에 따른 스퍼 기어열의 전달 오차 해석 (Transmission Error Analyis of Spur Gear Trains with Tolerances)

  • 한형석;김태영;박태원
    • 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.

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홀 이펙트 센서를 이용한 유성기어 감속기모터의 동력 모니터링 시스템 개발 (Development of the Power Monitoring System for the Planetary Geared Motor using Hall Effect Sensor)

  • 장인훈;심귀보;오세훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.914-919
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    • 2004
  • 모터가 회전할 때 감속기에 연결되어 있는 구동부의 부하나 구동부의 상태변화에 따라 모터의 토크, 회전수 등이 함께 변한다. 역으로 모터의 토크, 회전수 등을 측정하면 부하의 변동이나 구동부의 상태를 감시 할 수 있다. 이를 위해 스트레인게이지와 브릿지회로를 이용한 토크측정방법이 가장 일반적인데 이것은 접촉식 방법이어서 회전 속도와 사용시간에 따른 수명을 가진다. 그래서 이 방법을 이용한 시스템은 부품의 일부 또는 전체를 교체하는 유지보수론 필요로 하게 된다. 그리고 이러한 장비는 크기가 크고 고가이며 계측기를 연결하고 측정하는 과정이 매우 번거롭다. 본 논문에서 우리는 홀 이펙터 센서를 이용하여 토크와 회전수를 측정하는 비 접촉식 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해서 홀 센서를 유성기어에 부착하고 이를 이용한 기어드 모터와 모니터링 시스템을 제작하였다. 모니터링 시스템은 측정 데이터(토크, 회전수)와 연산되어진 데이터(전달 동력)를 화면표시하며 블루투스 통신 프로토콜을 이용한 네트워킹 기능을 가진다. 제안된 방법은 기존방법에 비해 매우 저렴한 방법이고 토크와 회전수를 측정하는 매우 간단한 방법이다.

주간거리에 따른 정식기 베벨기어의 안전율 시뮬레이션 (Safety factor simulation of the transplanter bevel gear by planting condition)

  • 김두한;최창현;장현준;김용주
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.15-15
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    • 2017
  • 본 연구는 필드 작업 시 작업조건에 따른 정식기의 PTO 부하를 측정하고, 이를 이용하여 작업조건에 따른 안전율 시뮬레이션을 목적으로 수행하였다. 부하 계측 시스템은 PTO 축의 부하를 측정하기 위한 토크 센서, 토크 센서에서 발생한 신호를 수집하기 위한 데이터 수집장치, 노트북에 전원을 공급하기 위한 파워 컨트롤러로 구성하였다. 토크센서에서 입력된 부하 데이터를 처리하기 위한 소프트웨어는 Labview(Version 2011, National Instrument, USA)를 사용하였다. 포장시험은 유사한 토양 조건에서 4회 반복 시험을 수행하였으며, 작업속도 고속 조건에서 4개의 주간거리(26, 35, 43, 80cm)와 3개의 식부깊이 (85, 105, 136mm)에 대하여 수행하였다. 안전율 시뮬레이션을 위한 소프트웨어는 KISSsoft(Version 2016, Kissling & Co. AG, Switzerland)를 사용하였다. 식부깊이 85mm에서 주간거리 26, 35, 43, 80cm일 때 작업시 각각 굽힘 안전율은 2.2874, 2.4507, 2.7139, 2.8064로 나타났으며 접촉 안전율은 1.1787, 1.2799, 1.3205, 1.3275로 나타났다. 식부깊이 105mm에서 주간거리 26, 35, 43, 80cm일 때 작업 시 각각 굽힘 안전율은 2.1261, 2.2781, 2.4879, 2.5866로 나타났으며 접촉 안전율은 1.1296, 1.1425, 1.2710, 1.2507로 나타났다. 식부깊이 136mm에서 주간거리 26, 35, 43, 80cm일 때 작업 시 각각 굽힘 안전율은 1.6587, 1.6651, 1.7824, 2.2198로 나타났으며 접촉 안전율은 1.0030, 1.0104, 1.0450, 1.1931로 나타났다. 주간거리에 따른 식부깊이의 굽힘 안전율과 접촉 안전율은 가장 차이가 큰 주간거리 80cm에서 식부깊이가 85, 105, 136mm일 때 작업 시 각각 굽힘 안전율은 2.8064, 2.5866, 2.2198로 나타났으며 접촉 안전율은 1.3275, 1.2507, 1.1931로 나타났다. 시뮬레이션 결과 정식기 베벨기어의 안전율은 주간거리가 짧을수록, 식부깊이가 깊을수록 더 낮게 나타났다. 그러므로 정식 작업 시 정식기의 부하와 내구성을 고려하여 적절한 작업조건을 선정해야 함을 알 수 있다. 또한 향후 다양한 토양 조건 및 작업 단수 등에 따른 포장시험을 추가로 진행하여 여러 조건에서의 안전율 시뮬레이션을 수행할 예정이다.

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길들이기 과정을 고려한 변속기용 기어의 접촉피로 수명 해석 (The Contact Fatigue Life Analysis of Transmission Gear considering Running-in)

  • 문길환;이상돈;조용주
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.133-138
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    • 2007
  • Surface pitting is a major failure mode for gears. The contact fatigue life analysis of transmission gear considering running-in process is presented in this paper. Surface roughness change of rolling test is used in a life analysis. Contact stresses are obtained by contact analysis of a semi-infinite solid based on the use of influence functions; the subsurface stress field is obtained using rectangular patch solutions. Mesoscopic multiaxial fatigue criterion which can yield satisfactory results for non-proportional loading is then applied to predict fatigue damage. Suitable counting method and damage rule were used to calculate the fatigue life of random loading caused by rough surface. The life analysis considering running-in is in good agreement with the experimental results.