하이포 트로코이드 기반의 CRG(Cam ring gear) 시스템은 핀 또는 롤러 치형을 가지는 기어와 공액인 캠 링기어로 구성된 내접기어 시스템이다. 본 논문에서는 CRG 시스템의 엄밀 치형설계를 바탕으로 기어 치면에서의 접촉특성을 분석하였으며 형상설계변수인 치형수정계수에 따른 기어의 내구수명을 검토하였다. 결과적으로 치형수정계수의 증가를 통해 기 설계된 CRG 시스템에 영향을 미치지 않으면서 기어의 접촉 피로수명을 향상시킬 수 있다.
관절 로보트를 위시한 각종 매니퓨레이터 장치의 관절 구동부는 모터와 감속기의 조합으로 구성되어 있다. 최근에는 감속기를 내재하지 않는, 직접구동 방식이 연구중이지만 모터는 고속회전율 시키는 것이 동력밀도가 크기 때문에 대부분 감속기를 사용하여 회전속도를 감속하고 토오크를 증대하여 매니퓨레이터를 구동시키고 있다. 본 연구에서는 내접 유성식 감속기의 국산화를 도모하기 위하여 원통형 핀을 내치차 치형으로 사용한 내접 유성식 감속기의 설계 기술을 개발하였다. 치형 수정계수를 도입하여 수정계수 변화에 대한 치형의 변화와 접촉 하중 및 응력의 변화를 검토하고 로오크 전달시 기구에 작용되는 하중을 해석하여 내접 유성식 감속기의 설계 기법을 제시하였다.
본 연구에서는 치차의 소음은 근본적으로 치형에 관계된 것으로 생각하여 치 차소음을 감소시키기 위해 제시한 방법에 적합한 치형, 즉 물림률을 증가시킬 수 있고 동시에 치형수정의 효과를 나타내며, 미끄럼률.치면접촉응력.이뿌리응력이 작은 인벌 류트-사이클로이드 하벙치형을 유효치형으로 하여 저소음 치차의 치형을 치차의 소음 을 감소시키기에 적절한 치형설계조건을 설정하여 설계한다. 설계한 합성치형치차의 소음저감성능을 확인하기 위해 치형을 생성시키는 컴퓨터프로그램의 치형데이터를 이 용하여 합성치형치차, 인벌류트치차, 그리고 사이클로이드치차를 NC Wire Cutting Ma- chine으로 가공하고 각 치차에 대해 소음측정실험을 하여 소음레벨을 비교검토한다.
This paper considers two linear drive systems using roller gear mechanism(RGM), one is the RRP(roller rack pinion) system that consists of a roller rack and a cam pinion, the other is the CRP(cam rack pinion) system that consists of a cam rack and a roller pinion. Through the comparison of contact forces and load-stress factors between two linear drive systems, it reveals that the RRP system is superior to the CRP system in the aspect of the bending strength, while the CRP system has higher contact fatigue resistance than that of the RRP system.
로봇 시스템에서 사용되는 정밀 감속기 중에 사이클로이드 감속기는 높은 성능을 갖추고 있다. 이러한 사이클로이드 감속기를 설계하는 경우에는 많은 요소들을 고려해야 한다. 우선 기본 개념을 바탕으로 치형의 기하학적 분석이 그려져야만 한다. 그리고 기어의 이에 걸리는 하중과 스트레스, 수정계수를 정확히 계산하여야 한다. 마지막으로는 사이클로이드 치의 설계에 활용하기 위한 컴퓨터 소프트웨어는 기하학과 힙의 방정식을 기초로 발전할 필요가 있다. 이 논문에서 사이클로이드 감속기 설계 전문가 시스템은 비주얼C++를 사용하여 개발되어 진다. 그러므로 가장 중요한 요소는 사용자가 간단한 입력값을 넣음으로써 자동으로 구할 수 있다는 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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