• 한국항공우주학회지
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• 제48권12호
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• pp.953-960
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• 2020

본 논문은 회전익기용 엔진 감속기 주 기어열의 기어 웹 형상 최적화에 대해 기술하였다. 최적화 목표는 총중량, 전달 오차, 정렬 오차, 치면 하중 분포 계수 값의 최소화로 설정하였으며, 기어의 웹 두께, 웹과 축의 연결 위치, 웹과 림의 연결 위치를 설계변수로 선정하였다. 최적화 과정에서 기어의 웹, 축, 림은 3D 캐드 모델로부터 유한요소 모델로 변환되었으며, 기어 해석 프로그램 MASTA에 입력되었다. 최적화 알고리즘은 NSGA-II를 사용하였다. 최적화 결과 주 기어열의 총중량, 전달 오차, 정렬 오차, 치면 하중 분포 계수 값은 모두 감소하였으며, 최대 응력도 안전한 수준으로 나타나서 전반적으로 기어 성능이 개선되었음을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.63-63
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• 2004

구동 및 동력 전달용으로 많이 쓰이는 기어장치는 최근 고속도비에서 사용이 증가함에 따라 다단기어장치의 설계에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만 다단 기어장치의 설계는 장치의 파손확률을 고려하지 않고 정적인 하중과 균일한 강도를 유지하는 차원에서 접촉해석과 강도설계 등이 주류를 이루었으며 대부분 설계자의 경험과 감각에 의해 시행착오적이고 반복적인 방식으로 이루어지고 있다. 또한 임의의 시간에서 다단 기어장치가 설계자의 의도대로 작동할 확률인 신뢰성에 대한 연구가 미흡하였다.(중략)

• 한국기계가공학회지
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• 제15권5호
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• pp.66-72
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• 2016

Gearboxes are mechanical components that transmit power by adjusting input and output speed and torque. Their design requirements include small size, light weight, and long lifespan. We have investigated the effects of carrier pinhole position error on the load sharing and load distribution characteristics of a planetary gear set with four planet gears. The simulation model for a simple planetary gear set was developed and verified by comparing analytical results with a putative model. Then, we derived the load sharing and load distribution characteristics under various pinhole position error conditions using the prototypical simulation model. The results showed that the mesh load factor and face load factor increased with the pinhole position error, which then influenced the safety factor for tooth bending strength and surface durability.

• 한국기계가공학회지
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• 제13권5호
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• pp.8-14
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• 2014

A slewing reducer consists of two planetary gearsets which require a good load distribution over the gear tooth flank for enhanced durability. This work investigates how the bearing characteristics influence the load distribution over the gear tooth flank. A complete system model is developed to analyze a slewing reducer, including the non-linear mesh stiffness of the gears and the non-linear stiffness of bearings. The results indicate that the type, arrangement and preload of the output shaft bearings greatly influence the gear mesh misalignment, contact pattern, face load factor, gear safety factor and lifetimes of the parts.

• 기계저널
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• 제54권7호
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• pp.40-45
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• 2014

풍력발전시스템은 육상용에서 해상용으로 개발되며 대형화하고 있는 추세이다. 풍력발전시스템이 해상용 등으로 대형화되면서 유지, 보수에 높은 비용이 소요되고 이에 따라 신뢰성을 확보하기 위한 요구가 더 커지고 있다. 증속기의 경우 고장 빈도도 낮지 않고, 고장 발생 시 심각도가 높아 신뢰성이 가장 높게 요구된다. 최근 증속기의 신뢰성을 확보하기 위한 연구 개발에서 수명에 가장 영항을 크게 미치는 조건으로 적용하중 영향에 대한 비토크 하중(non-torque load)과 유성기어열의 설계 인자로 취급되는 하중 분할(load sharing), 치면 하중 분포(face-load distribution) 그리고 이를 필수적으로 입증하고자 요구되는 시험/평가 기술에 대하여 소개하고자 한다.

• 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.

• 한국생산제조학회지
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• 제20권6호
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• pp.830-836
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• 2011

Most of pitch/yaw reducers consist of several planetary geartrains. Planetary geartrains make gearboxes to be small and light, low noise and good efficiency. Most important thing in the planetary geartrain is load distribution on the gear tooth flank. In this study, the effect of output shaft bearings on the load distribution of gear tooth flank has been investigated. The commercial software was employed to compare the load distribution of two models depending on the bearing type. The spherical roller bearing(SRB) and the cylindrical roller bearing(CRB) were used as output shaft bearings in the $1^{st}$ model, and two taper roller bearings(TRB) were used in the $2^{nd}$ model. As a result, it was found that the $2^{nd}$ model. showed better performances on the load distribution of gear tooth flank, this results stated that the output shaft bearing system could be important consideration when designing reducers for wind turbine systems.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권5호
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• pp.1-6
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• 2017

Gear tooth micro-geometry modifications include the intentional removal of material from the gear teeth flanks, so that the shape is no longer a perfect involute. If the gear shapes are perfect, then the gear tooth meshing is better, therefore the gears will transmit input torque in a more efficient manner without the generation of high frequency engine fluctuation noise. In this paper, we study tooth micro-geometry optimization of rear gear set in 2 speed planetary gear reducers. Analysis revealed problems which are need of modification. Based on the results, tooth micro-geometry was used to deal with load distributions on the rear gear set.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권9호
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• pp.953-960
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• 2012

풍력발전기용 증속기의 유성기어열에서 한단 지지 캐리어에 유연 핀을 적용하여 유성 축과 유연 핀의 변형에 의한 자기 정렬 효과가 증속기 유성기어열의 수명에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 유성기어열의 하중 분배 효과를 분석하기 위하여 오일러 이론과 상용 프로그램을 이용하였다. 풍력발전기용 증속기에 한단 지지 캐리어와 유연 핀이 사용됨에 따라 유성기어의 미스얼라인먼트, 치면 하중분포 계수 및 요구수명이 만족할 만한 성능 향상을 가져왔으며, 특히 요구수명에 있어서 증속기가 요구하는 20년 보증 수명을 만족하는 것으로 확인되었다.

• 한국생산제조학회지
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• 제22권1호
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• pp.29-35
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• 2013

The pitch reducer consists of several planetary gearsets, and they should have good load distribution over gear tooth flank and load sharing among the planets to improve the durability. This work investigates how bearing internal clearances influence both the load distribution over the gear tooth flank and the planet load sharing. A whole system model is developed to analyze a pitch reducer. The model includes non-linear mesh stiffness of gears, non-linear stiffness of bearings. The results indicate that the face load factor and mesh load factor decrease, and the fatigue life of output shaft bearings increase as bearing internal clearances of output shaft decrease. Therefore, the internal clearance of output shaft bearing must be considered when designing the pitch reducer for wind turbines.