• 대한기계학회논문집A
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• 제35권4호
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• pp.353-358
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• 2011

본 논문에서는 환형 영구자석을 이용한 스러스트 베어링의 최적설계에 대하여 기술하였다. 영구자석형 스러스트 베어링은 두 조의 환형 영구자석으로 이루어지며, 한 조의 영구자석이 다른 한 조의 영구자석 내부에위치한다. 영구자석간의 축방향 변위 (엇갈림)에 의해 축방향 힘이 발생하고 이를 통해 스러스트 베어링 역할을 하게 된다. 최소한의 영구자석으로 베어링 부하용량을 만족하는 베어링 설계 파라미터를 구하기 위해 본 논문에서는 등가전류판 방법을 이용하여 해석적 설계식을 유도하고, 적절한 제한 조건을 설정하여 최적 설계를 수행하였다. 최적 설계 결과는 3 차원 유한요소해석을 통해 검증하였다. 본 논문에서 고려한 축방향 배열과 Halbach 배열의 스러스트 베어링 중 Halbach 배열이 축방향 배열에 비해 동일한 부피의 영구자석으로 더 큰 부하용량을 얻을 수 있음을 확인하였다. 등가전류판 방법의 유효성을 3 차원 유한요소해석을 통해 검증하였고, 축방향 배열보다Halbach 배열이 등가전류판 방법의 가정에 좀 더 민감하게 영향을 받는 것을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1994년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.458-461
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• 1994

최근에 상품의 국제경쟁력 강화를 위해서 생산공정 시간의 단축과전문 기능인력의 부족에 대응하는 중소로 트의 다품종 생산 합리화가 기계 제조업 전체에 확산되어 가고 있다. 본 연구에서는 연삭기용 유정압 주 축의 일반적인 형태인 전부, 후부 유정압 베어링의 장착구조 대신에 기존의 정, 동특성을 유지하면서 저가의 전부 유정압베어링과 후부 Angular Contact Ball Bearing의 복합배열 구조를 제시하고 이때의 정적, 동적 성능을 이론적으로 비교, 평가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.792-800
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• 2021

본 논문은 Halbach 자석 배열을 사용하여 새로운 구조의 선형 능동자기 베어링 개발을 제시하고자 하였다. 선형 능동자기 베어링은 자석 간 발생하는 자중 보상 능력과 코일에 전류를 인가함으로서 발생하는 동적 힘을 이용하여 반도체 장비, 가공 장비 등 다양한 산업분야에서 적용되고 있다. 기존의 선형 능동자기 베어링은 크기에 비해 동적 힘이 낮은 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 보다 높은 동적 힘을 발휘하는 선형 능동자기 베어링을 개발하기 위해 시뮬레이션을 통해 기존 구조를 분석하고 새로운 구조를 제안하였다. 제안된 새로운 구조의 선형 능동 자기베어링을 최적화하기 위해서 모델링 및 최적 설계를 수행하였다. Sequential Quadratic Programming을 사용하여 제안된 선형 능동자기 베어링의 기하학적 설계 변수에 대해 최적의 설계가 수행되었으며, 최적설계 된 선형 능동자기 베어링의 설계성능은 정적 힘 45.063 N, 로렌츠 힘 상수 19.543 N/A 로 기존보다 높은 동적 힘을 발휘하는 것이 확인되었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권8호
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• pp.854-863
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• 2013

High-speed spindle systems typically employ angular contact ball bearings, which can resist both axial and radial loading, and exhibit high precision and durability. We investigated the effects of the arrangement of the angular contact ball bearings on the dynamics of high-speed spindle systems. The spindle dynamics were studied with a number of spindle-bearing models, and the location of the bearings was varied, along with the rotational speed and the preload. A finite element spindle model and a bearing model were used, and simulated data showed that the bearing arrangement significantly affected the spindle dynamics. Furthermore, the main effects were due to the cross coupling terms between the transverse and rotational motions of the ball bearings. The coupling stiffness terms were found to influence the spindle dynamics, depending on the mode shapes. An extensive discussion is provided on the effects of the bearing arrangement on the dynamics of the spindle.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2003년도 추계학술발표대회 요약집
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• pp.476.2-476.2
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• 2003

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1992년도 제15회 학술강연회초록집
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• pp.60-65
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• 1992

액정은 합성에 의해서 만들어지는 고분자 화합물로서 액체와 고체결정의 중간적인 특성을 갖는 물질이다. 따라서 액체와 같이 점도를 갖고 유동하며 고체와 같이 외부하중에 대하여는 탄성변형을 하므로 일반 윤활유보다 월등한 윤활특성이 기대된다. 액정은 분자배열에 따라 smectics, cholesterics, Nematics의 세종류로 나뉘어지며 Smectics는 다시 Smectic A, Smectic C등으로 분류되며 관심대상은 Smectic A이다. 본 연구에서는 평판 슬라이더 베어링의 간극에 액정층이 형성되어있을때 액정의 탄성계수, 침투계수 및 벌어짐계수가 베어링부하, 액정층의 유동현상등에 미치는 영향을 비선형 유한 요소법을 사용하여 해석하고 레이놀즈 이론해와 비교하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권12호
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• pp.1201-1207
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• 2006

This paper introduces a step motor with a passively levitated rotor which comprises a homopolar step motor and a passive magnetic bearing. Compared with conventional self-bearing motors which are mostly based on the active magnetic bearing technology, the proposed motor has a very simple structure and operating principle. For the levitation, it works just like passive magnetic bearings which use the repulsive force between permanent magnets. Halbach array is used to increase the bearing stiffness. On the other hand, its rotation principle is just the same with that of conventional motors. In this paper, we introduce the design scheme to avoid the flux interference possibly produced by electromagnets and permanent magnets, and show some results of FEM analysis to predict the performance of the proposed motor.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.415-420
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• 2006

This paper introduces a new self-bearing motor which combines a homopolar step motor and a passive magnetic bearing. Compared with conventional self-bearing motors which are mostly based on the theory of active magnetic bearings and therefore have some difficulties in design of the complicated flux distribution and control of the levitation force and the torque independently, the proposed self-bearing motor has a very simple and novel structure and operating principle. for the levitation, it works just like passive magnetic bearings which use the repulsive force between permanent magnets. On the other hand, its rotation principle is quite similar to that of a conventional homopolar step motor. In this paper, we introduce the basic structure and the operating principle in detail, and show some results of FEM analysis to predict the performance of the proposed self-bearing motor and further, to get the optimal design parameters.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.433-434
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• 2012

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.305-306
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• 2012