• KSTLE International Journal
• /
• 제5권1호
• /
• pp.14-22
• /
• 2004

The sub-surface stress field beneath the gear's contact surface caused by the surface pressure in lubricated condition is analyzed. To evaluate the influence of the clearances between a gear tooth and a pinion tooth on the stress field, two kinds of tooth profile models - conventional cylinder contact model and new numerical model - were chosen. Kinematics of the gear is taken into account to obtain the numerical model which is the accurate geometric clearances between a gear tooth and a pinion tooth. Transient elasto-hydrodynamic lubrication (EHL) analysis is performed to get the surface pressure. The sub-stress field is obtained by using Love's rectangular patch solution. The analysis results show that the sub-surface stress is quite dependent on both the surface pressures and the profile models. The maximum effective stress of the new model is lower than that of the old model. The depth where the maximum effective stress occurs in the new model is not proportional to the intensity of the external load.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.90-100
• /
• 1997

Sppur gear trains are used widely in high precision machines because gear trains have an advantage of exact transmission of angular velocity. Especially, gear trains are used in high quali8ty photocopying and photography OA machines. In general, gears have errors in manufacturing and assembling process and the errors are limited by tolerances. As the result, the tolerances cause the performance error. Therfore, it is important to predict transmission error caused by the tolerances for the tolerance design. Earlier tolerance design methods use mainly experimental and geometrical techniques. In this paper, a method for gear train analysis with tolerance is proposed. Because the method uses dynamic contacts, it is possible to consider irregularities and assemble errors of gears. In addition, the method can predit dynamic loads on the teeth of gears.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제21권4호
• /
• pp.159-165
• /
• 2018

In electric agricultural machine a reduction gear is needed to convert the high speed rotation motion generated by DC motor to lower speed rotation motion used by the vehicle. The reduction gear consists of several spur gears. Spur gears are the most easily visualized gears that transmit motion between two parallel shafts and easy to produce. The modelling and simulation of spur gears in DC motor reduction gear is important to predict the actual motion behaviour. A pair of spur gear tooth in action is generally subjected to two types of cyclic stress: contact stress and bending stress. The stress may not attain their maximum values at the same point of contact fatigue. These types of failure can be minimized by analysis of the problem during the design stage and creating proper tooth surface profile with proper manufacturing methods. To improve its life expectation in this study modal and stress analysis of reduction gear is simulated using ANSYS workbench based on finite element method (FEM). The modal analysis was done to understand reduction gear deformation behaviour when vibration occurs. FEM static stress analysis is also simulated on reduction gear to simulate the gear teeth bending stress and contact stress behaviour.

• 한국레이저가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국레이저가공학회 1998년도 춘계학술발표대회 초록개요집
• /
• pp.43-45
• /
• 1998

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권9호
• /
• pp.1005-1012
• /
• 2014

기어의 구동은 여러 기계요소에서 동력전달을 가능하게 해주는 가장 중요한 요소이다. 이러한 기어 접촉면에서의 상태는 마모, 재료의 변형 그리고 윤활 상태에 따라 크게 좌우되며, 이러한 상태 변화는 기어의 수명에 큰 영향을 준다. 따라서, 이러한 상태 진단에 대한 해법은 원활한 구동을 위한 필수요소이다. 기어의 상태 변화는 연마 마모(Abrasive wear), 점식 (Pitting), 스커핑(Scuffing), 스폴링(Spalling) 등을 유발하며, 이러한 마모들은 기어로부터 발생하는 진동 레벨을 상승시킨다. 본 연구에서는 스퍼 기어를 장착한 기어 박스를 이용한 실험적 연구를 통해 기어의 표면 피로 마모를 평가하기 위해 진동 신호로부터 구해진 통계적 변수들과 Stribeck Curve 와의 상관관계를 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권2호
• /
• pp.185-192
• /
• 2014

유성기어의 설계는 모듈 등의 이산변수, 잇수 등의 정수 변수, 치폭, 종횡비 등의 연속 변수가 혼재된 복잡한 문제로 이를 해결하기 위해서는 최적 설계 기법이 적용되어야 한다. 본 연구에서는 유전 알고리즘(Genetic algorithm)을 이용한 최적 설계를 유성기어 설계에 적용하였다. 유성기어 설계시 기본이 되는 기어 잇수, 모듈, 압력각, 치폭 등과 같은 매크로 지오메트리(Macro-geometry)를 이용하여 이뿌리/치면 강도에 대한 강도 평가를 수행하였으며, 상용 프로그램과의 비교를 통해 검증하였다. 유전 알고리즘을 이용하여 기어의 체적을 최소화하기 위한 최적 설계를 수행하였으며, 이를 통하여 설계자는 초기 설계시 시행착오를 줄여 설계 시간을 단축시킬 수 있었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
• /
• pp.132-137
• /
• 2011

철도차량의 고속화, 경량화와 함께 승객의 안전성을 보다 더 높이기 위한 많은 연구가 진행 되고 있다. 철도차량의 안전성을 높이기 위해서는 주행성능을 안정시키는 것이 무엇보다 중요하며, 드라이빙기어 내부의 윤활유량을 최적화하는 것은 주행성능 확보에 필수적이다. 본 연구에서는 전동차용 Driving Gear Unit의 회전 방향에 따라 저속 Gear 치면을 통해 Splash 되는 드라이빙기어 Casing내의 윤활유 유동 변화를 ANASYS CFD 프로그램과 전산유체해석 기법을 사용하여 구현 하였으며, 해석 내역을 토대로 유사 구동 조건에 대한 무부하 실증 시험을 실시하여 해석의 적합성 및 윤활유량 선정과 드라이빙기어의 안전성에 대해 고찰하였다.

• 소음진동
• /
• 제8권5호
• /
• pp.841-848
• /
• 1998

In the gear manufacturing, tooth modification is usually applied for the prevention of tooth impact during the loading. In contrary, tooth profile error causes amplifying the whine noise which is cumbersome to reduce in the automobile gear box. So optimum quantity of the modifications must be obtained for the good performance in the vibrational sense. In this paper, a formulation to define the tooth curve by considering the profile manufacturing error and loading deformation of the gear tooth is suggested and the transmission error and loading deformation of the gear tooth is suggested and the transmission error with modified tooth in the gear system is evaluated. A pair of gear set is mathematically modelled. The equivalent excitation in the gear vibratonal model is formulated. For the experimental evaluaton on the derived transmission error function, a simple geared system is set up in which the gears are designed to give pre-designed tooth profile modification and manufactured by CNC Wire Cutting Machine. Under slow speed operaton, the transmission error of the gear pair is measured by using two rotational laser vibrometers, compared with the calculated one of which the result shows good agreement.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제34권6호
• /
• pp.806-815
• /
• 2010

풍력발전기용 증속기는 유성기어시스템과 헬리컬기어(또는 스퍼기어) 쌍으로 구성된다. 본 연구에서는 AGMA2001 및 ISO281기준으로 설계된 기존 및 제안된 기어열로 구성된 기어트레인들에 대하여 동력전달 특성들을 비교 분석하였다. 기어트레인의 레이아웃 설계는 기어트레인의 총중량, 출력밀도, 99% 수명시간, 최대 기어 굽힘/면압응력이 산출되었다. 설계에 사용된 설계요구조건들은 블레이드 접선속도 40 ~ 100 m/s, 1000 ~ 1800 rpm 의 발전기 입력속도, 그리고 1 ~ 8 MW의 동력 범위이다. 따라서 본 연구에서 도출된 기어열의 특성들은 기어트레인의 고 신뢰성/초 경량화 설계에 기초자료로 활용될 수 있다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소성가공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.41-44
• /
• 2009

A multi-stage gear mold including gears of 2mm and 1.5mm diameter was designed and machined in this research for developing micro gear mold manufacturing technology with micro endmill. Mechanical shapes having differential micro teeth were analyzed to be formed as designed and processing conditions were optimized by analyzing machined surface chip and cutting force. Based on the results, a prototype of micro multi-stage gear mold was manufactured.