• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.1426-1432
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• 1991

본 연구에서는 Timoshenko보이론과 전달행렬법에 의해서 얻어지는 베어링의 반력들과 주축계의 불완전진동모드간의 선형관계를 이용하여 원리적으로 반복계산없이 반경방향과 굽힘모멘트방향의 선형등방성 베어링계수들을 규명하는 방법을 제안하였다. 제안된 규명방법은 주축계에 사용된 베어링의 수보다 진동모드에 대한 측정점의 수가 2배 이상 많아야 한다는 조건을 가지고 있다. 또한 선형 연립방정식으로 부터 직접 규명된 베어링계수들의 일부가 정보의 부정확성에 의해서 물리적으로 타당성이 없는 음수로 나타나는 경우에는 측정결과와의 차이를 최소화시키면서, 물리적으로 타당성이 있는 양수의 베어링계수들을 규명할 수 있는 방법이 제안조건들을 가진 최적화문제의 형태로 제시되었다. 그리고 제시된 최적화문제의 해는 선형화방법(linearization method)를 통해서 얻었다. 아울러서 주축계의 실험모델에 대한 가진실험결과를 이용 하여 제안된 규명방법의 유용성을 평가하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.778-782
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• 2010

본 논문에서는 TLD와 TLCD를 사용한 하나의 액체 감쇠기를 이용하여 건물의 양방향 응답 제어를 연구하였다. 초고층 건물이 풍하중을 받을때는 풍방향과 풍직각방향으로 진동하여 두 개의 댐퍼를 필요로 한다. 이 논문에서 제안된 댐퍼는 건물의 양방향 응답을 하나의 감쇠기로 제어할 수 있다는 장점이 있다. 이 댐퍼의 TLCD는 건물의 주축방향으로 TLD는 주축으로 직각되는 다른 방향으로 거동을 하게 된다. 실험을 통해 양방향 감쇠기를 사용하여 건물의 양방향 응답제어를 증명하였다. 첫 번째로 양방향 감쇠기에 의한 건물의 응답제어를 알기 위한 진동대 실험을 실시하였다. 진동대 가속도를 입력으로 하고 단자유도 건물의 가속도를 출력으로 하는 전달함수를 통해 결과를 나타내었다. 실험 결과 이 연구에서 제안된 감쇠기는 단자유도 건물의 양방향 응답을 제어하였고, 비틀림 응답도 제어 하였다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.19 no.6
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• pp.717-723
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• 2010

Radial stiffness of angular contact ball bearings are decreased remarkably at high speed revolution, because the inner and outer ball contact angle with races arc changed under the ball centrifugal forces at high speed. In the past, the optimizations of spindle units were done under the assumption of unchanged bearing stiffness for the whole speed range. But the bearing stiffness is changed and the dimension of optimum spindle is also changed with speed. In the design phase, only one model of many optimum spindle models with speed should be selected. As optimization criterion, the area of transfer function at spindle nose is proposed to estimate simply and accurately improvement of dynamic characteristics in spindle units. Finally, according to many analyses of diverse spindle models with decreased bearing stiffness, the spindle with shorter bearing span is better than longer bearing span from the viewpoint of dynamic characteristics.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.8 no.2
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• pp.57-68
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• 1991

In this study, to analyse the dynamic characteristics of a machine-tool spindle system, the spindle is mathematically represented by a Timoshenko beam including the internal damping of beam material, and each bearing by four bearing coefficients; stiffness and damping coefficients in moment and radial directions. And the dynamic compliance of the system is calculated by introducing the transfer matrix method, and the complex modal analysis method has been applied for the modal parameter identification. The influence of the bearing coefficients, material damping factor and bearing span on the dynamic characteristics of the system is parametrically examined.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.28 no.3
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• pp.285-291
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• 2011

The error motion of a machine tool spindle directly affects the surface errors of machined parts. The error motions of the spindle are not desired errors in the three linear direction motions and two rotating motions. Those are usually due to the imperfect of bearings, stiffness of spindle, assembly errors, external force or unbalance of rotors. The error motions of the spindle have been needed to be decreased to desired goal of spindle's performance. The level of error motion is needed to be estimated during the design and assembly process of the spindle. In this paper, the estimation method for the five degree of freedom (5 D.O.F) error motions of the spindle is suggested. To estimate the error motions of the spindle, waviness of shaft and bearings, external force model was used as input data. And, the estimation models are considering geometric relationship and force equilibrium of the five degree of the freedom. To calculate error motions of the spindle, not only imperfection of the shaft, bearings, such as rolling element bearing, hydrostatic bearing, and aerostatic bearing, but also driving elements such as worm, pulley, and direct driving motor systems, were considered.