• 한국철도학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.26-31
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• 2013

감속구동장치는 모터에 회전력을 차륜에 전달하는 중요한 장치로써 가장 큰 고장원인 중 하나는 기어의 접촉 피로손상에 의한 것이다. 이로 인해 주행 시 심각한 영향을 미칠 수 있기 때문에 주행안전성 확보를 위한 이상진단 모니터링시스템 기술이 요구되고 있으며, 이상진단을 위한 모니터링 시스템 개발을 위해 고장이 없는 감속구동장치의 기초 데이터 분석이 중요하다. 기어의 주요 이상진단방법 중 고장원인파악 및 조기진단에 주로 사용되는 진동신호분석법을 적용하여, 본 논문에서는 고장이 없는 고속철도차량(KTX, KTX II) 감속구동장치를 대상으로 실물시험과 실차시험을 수행함으로써 고장이 없는 감속구동장치의 이상진단에 필요한 진동특성분석을 실시하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제14권2호
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• pp.23-29
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• 2017

In this study, a flexible multi-body dynamic simulation model of a knuckle boom crane is developed to evaluate the stress of spindle and rack gears under dynamic working conditions. It is difficult to predict potential critical damage to a knuckle boom crane if only the static condition is considered during the development process. To solve this issue, a severe working scenario (high speed with heavy load) was simulated as a boundary condition for testing the integrity of the dynamic simulation model. The crane gear model is defined as a flexible body so contact analysis was performed. The functional motion of a knuckle boom crane is generated by applying forces at each end of the rack gear, which was converted from hydraulic pressure measured for the experiment. The bending and contact stress of gears are theoretically calculated to validate the simulation model. In the simulation, the maximum stress of spindle and rack gears are observed when the crane abruptly stops. Peak impact force is produced at the contact interface between pinion and rack gears due to the inertia force of the boom. However, the maximum stress (bending/contact) of spindle and rack are under the yield stress, which is safe from damage. By using the developed simulation model, the experiment process is expected to be minimized.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권12호
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• pp.44-53
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• 2021

As environmental issues have emerged worldwide, emission gas regulations have been strengthened. In the construction machinery sector, studies have been actively conducted to utilize the power source of electric motors owing to the increasing demand for zero emissions. In this study, the gear specifications of an electric axle for construction machinery were selected by considering the specifications of the motor, gear tooth contact pattern, and face load factor. The gear strength evaluation was performed at the system level using the simulation model. The bending and contact strength of the spiral bevel gears and the bending strength of the planetary gear set showed a safety factor of 1 or more. However, the contact strength of the planetary gear set showed a safety factor of 0.92. Conservative results were derived by performing the analysis under the rated load condition of the motor. However, the ratio of the equivalent torque to the rated torque of the motor was 45% or less, hence, it was determined that no difficulties should arise regarding the durability of the axle.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권4호
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• pp.66-73
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• 2019

본 연구에서는 항공기 플랩 제어를 위한 선형 구동기의 기본 설계에 대한 구조 안전성을 평가하였다. 다물체 동역학 분석을 통해 선형 구동기의 기계적 운동을 이해하였고, 접촉 하중을 산출하여 유한요소해석 기반의 구조 분석에 적용하였다. 구조 분석에서는 선형 구동기의 설계 속도 조건에 대한 열, 정적 거동을 검토하였고, 구조적 안전성을 평가하였다. 또한 모드 해석을 수행하여 동적 거동을 분석하였다. 분석 결과, 모터가 225 rpm으로 작동 시 구동 로드는 약 5 mm/s로 병진 운동하였고, 기어 간 최대 32.83 N의 접촉 하중이 발생하였다. 한편, 최대 열 응력과 정 응력은 철의 항복강도의 약 1.57%, 78%로 발생하였고, 각 부품은 서로의 공진 주파수를 회피하였다. 따라서 제안된 선형 구동기의 기본설계는 구조적으로 안전하며, 공진에 대해 안정적임을 밝혔다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.12-12
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• 2017

본 연구에서는 롤러식 양파 파종기의 작동 특성 파악을 위한 동적 시뮬레이션을 수행하였다. 롤러식 양파 파종기의 주요부는 롤러와 포트트레이로 구성된다. 양파 파종기의 작동 특성 파악을 위해 동력전달 경로의 구성요소와 각 주요부의 속도를 분석한 결과 동력원인 모터의 출력은 체인과 스프라켓을 통해 포트트레이와 롤러에 전달되며 모터에서의 회전속도는 1770rpm으로 감속기를 통해 출력축의 회전속도는 17.7rpm으로 감소한다. 이론적으로 도출한 포트트레이의 이동속도는 74.98mm/s, 롤러의 회전속도는 22.13rpm으로 나타났다. 시뮬레이션을 수행하기 위해 스캐너를 이용하여 롤러식 파종기를 실측했으며 후에 3D모델링을 진행하였다. 시뮬레이션 해석조건은 파종기의 실제 작동방식을 고려하여 롤러1과 3은 포트트레이와 면대면 접촉을 통해 회전하도록 설정하였고 롤러2와 롤러4는 동력전달경로에 포함된 스프라켓과 기어의 잇수비를 반영하여 회전속도를 도출하여 적용하였다. 시뮬레이션 결과 롤러의 회전속도는 모두 22.13rpm으로 수식에 근거하여 도출한 값과 계측 값이 같음을 확인하였다. 또한 파종 깊이를 결정하는 요소인 롤러의 상토 압축 정도를 파악하기 위하여 롤러궤적 시뮬레이션을 통해 롤러 끝 단의 궤적을 분석하였는데 롤러궤적 분석 결과 롤러의 끝 단은 약 9.8mm 깊이로 내려가는 것을 확인하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제23권3호
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• pp.117-122
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• 2007

This study deals with the TE (Transmission Error) of gear tooth by modifying a profile and lead of a surface of tooth. First, we experimentally confirmed that the TE is a synthesis of the sliding velocity between both gears. Since various types of TE appear in the experiments, we introduced definition of transmission error and the optimism design by modifying a surface parameters. The test stand's performance is then evaluated through a series of multiple torque transmission error tests. Comparisons are made between data recorded before and after the test stand's redesign, and subsequently repeatability studies are performed to verify the veracity of the measured data. Finally, the experimental results are compared to the analytical predictions of two different gear analysis programs.

• 한국기계가공학회지
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• 제10권4호
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• pp.70-75
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• 2011

Nowadays, modern gearboxes are characterized by high torque load demands, low running noise and compact design. Also durability of gearbox is specially a major issue for the industry. For the gearbox which used in wind turbine, gear transmission error(T.E.) is the excitation that leads the tonal noise known as gear whine, and radiated gear whine is also the dominant source of noise in the whole gearbox. In this paper, tooth modification for the high speed stage is used to compensate for the deformation of the teeth due to load and to ensure a proper meshing to achieve an optimized tooth contact pattern. The gearbox is firstly modeled in Romax software, and then the various combination analysis of the tooth modification is presented by using Windows LDP software, and the prediction of transmission error under the loaded torque for the helical gear pair is investigated, the transmission error, contact stress, root stress and load distribution are also calculated and compared before and after tooth modification under one torque condition. The simulation result shows that the transmission error and stress under the loads can be minimized by the appropriate tooth modification.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.1-6
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• 2001

회전성형법은 프레스 축 중심에 대하여 일정한 각도로 경사진 요동축과 원추형상의 상부 금형을 축 중심에 대하여 회전시키고 소재를 상승 가압하면 상부금형과 소재가 점진적으로 접촉하면서 제품을 성형하는 공정이다. 본 연구팀에서 개발된 회전 분말단조 프레스(500kN)를 이용해서 산업용 고밀도 베벨기어의 성형성 실험을 수행하였다. 실험결과로 회전 분말단조 공정과 회전 분말성형 공정에서의 성형하중, 성형밀도, 경도, 미세조직 등의 변화를 조사하여 제품의 기계적 성질을 규명하고 실제로 산업 전반에 적용할 수 있는 가능성을 제시한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2057-2058
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• 2006

선형 전동기는 일반 회전기를 펼친 상태로 유도기, 전동기, 직류기 및 기타 특수 전동기로 분류하며 그 원리는 회전형 전동기와 같다. 직선 운동을 필요로 하는 시스템에서 기계적 변환 기구를 사용하지 않고 직접 직선 운동을 얻을 수 있으므로 향후 자동화 기기, 교통수단, 산업용 기기 등에 많은 수요를 창출할 수 있는 전동기이다. 또한 선형 전동기는 일반 회전형 전동기에 비해 스크류, 체인, 기어 시스템 등의 기계적인 변환장치가 없이 선형 구동력을 직접 발생시키므로 청정을 필요로 하는 환경에서 회전형에 비해 절대적으로 우세하다. 그러나 이상과 같은 장점을 지닌 선형 전동기를 실제 시스템에 적용하기 위해서는 속도의 저하에 따른 저 출력, 저 효율 및 고 가격과 같은 문제들을 우선적으로 해결해야 한다. 본 논문에서는 이 선형 전동기 기술이 적용되는 차세대 LCD 공정 자동화설비인 10,000N급 Stocker System에 적용되는 핵심기술과 기술개발 동향에 대한 소개를 하고자 한다.

• 한국생산제조학회지
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• 제25권4호
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• pp.245-252
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• 2016

Girth gears are applied in the mining, cement, and mineral processing industries and used in various types of horizontal mills, rotary dryers and kilns, and other heavy-gear ring applications. The large ring gears are normally fitted outside mills or kilns to provide the primary rotational drive. Recently, an external pinwheel gear set (e-PGS) was introduced to overcome manufacturing problems associated with girth gears. e-PGS is also suitable for low-speed, heavy-duty mechanical transmission and dusty and poor-lubrication conditions. This paper first presents a new profile modification of root relief for the e-PGS cam pinion. We then investigate load-stress factors to estimate the surface fatigue life by varying the shape design parameters. The results show that the contact fatigue life of an e-PGS can be extended significantly by increasing the profile shift coefficient. However, support bearing life of the pinwheel depends more on the contact force distribution than the profile shift coefficient.