• 제목/요약/키워드: Involute Curve

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내접치차의 굽힘강도에 관한 연구-피지점 부근의 응력상태 파악을 포함하여- (A Study on the Bending Strength of Internal Gear-With investigation of Stress State around Pitch Point-)

  • 정태형;변준형;이청신
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.1126-1133
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    • 1994
  • When designing an internal gear. the bending strength around pitch point as well as that at tooth root fillet should be considered because the bending stress around pitch point may occur as high as that at tooth root fillet. In this study, including stress state around pitch point, the bending strength (tensile side and compressive side) of internal gear tooth is investigated by the use of the finite element method(FEM) with regarding many influencing factors of cutter and gear geometries. Then, the critical sections around pitch point and at tooth root fillet are determined, and the simple formulae based on nominal stresses(bending, compressive, and shear) are derived for the calculations of actual stresses as the functions of tooth thicknesses and radii of curvatures of involute and fillet curve at those critical sections. The stresses calculated by the formulae agree well with those by the FEM. And the bending stresses around pitch point and at tooth root are easily estimated by the use of those formulae, therefore, those formulae are useful for the purpose of the design or the bending strength estimation of internal gear.

헬리컬기어의 구속형 단조에 관한 연구 (A study on the clamping type forging of helical gear)

  • 최재찬;최영;탁성준;조해용
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권11호
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    • pp.1827-1836
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    • 1997
  • In this paper, the clamping type forging of helical gears has been investigated. Clamping type forging is an operation in which the product is constrained to extrude sideways through an orifice in the container wall. Punch is cylindrical shaped. The punch compresses a cylindrical bilet placed in a die insetr. As a consequence the material flows in a direction perpendicular to that of punch movement. The forging has been analysed by using the upper-bound method. A kinematically admissible velocity field has been developed, wherein, an involute curve has been introduce to re4present tooth profile of the gear. Numerical calculations have been carried out to investigate the effects of various parameters, such as module, number of teeth, helix angle, friction factor and initial height of billet on the forging of helical gears. Some firgiing experiments were catrried out with aluminium alloy to show the validity of the analysis. Good agreement was found between the predicted values of the forging load and obtained from the experimental results.

비대칭 대수나선 스크롤 팽창기 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of an Asymmetric Algebraic Scroll Expander)

  • 김현진;문제현;이영성
    • 설비공학논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.122-129
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    • 2014
  • In order to extract shaft power from thermal energy in a R134a Rankine cycle as waste heat recovery system of a passenger car, a scroll expander has been designed. Algebraic spiral is adopted as the base curve for scroll wrap profile in the compact scroll design. About 19% reduction in scroll diameter is accomplished when compared to the conventional involute scroll. Performance analysis on the designed scroll expander shows that the expander efficiency is 85.5% at the vehicle speed of 120 km/hr and it decreases to 67.2% at 60 km/hr, provided that the scroll clearance is kept at 10 ${\mu}m$. The expander can produce shaft power equivalent to about 13~14% of the driving power within the speed range of 60~120 km/hr.

스퍼기어의 제조공정에 따른 치수변화와 잔류응력에 관한 연구 -냉간 단조기어와 기계가공기어 비교- (Dimensional Changes and Residual Stress of Spur Gear According to the Manufacturing Processes -Comparison of Cold Forging Part with Machining Part-)

  • 권용철;이정환;이춘만;이영선
    • 소성∙가공
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    • 제16권8호
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    • pp.575-581
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    • 2007
  • The high dimensional accuracy of the cold forged part could be acquired by the accurate dimensional modification for the die, which is, the dimensional changes from the die through forged part to final part after heat treatment were considered. The experimental and FEM analysis are performed to investigate the dimensional changes from the die to final part on cold forged part, comparing with the machined gear. The dimension of forged part is compared with the die dimension at each stage, such as, machined die, cold forged part, and heat-treated-part. The elastic characteristics and thermal influences on forging stage are analyzed numerically by the $DEFORM-3D^{TM}$. The analyzed residual stress of forged part is considered into the FE-analysis for heat treatment using the $DEFORM-HT^{TM}$. The effects of residual stress affected into the dimensional changes could be investigated by the FEA. Each residual stress of gears was measured practically by laser beam type measurement.

중공소재에 의한 스퍼어기어의 냉간단조에 관한 연구 (A Sudy on the Cold Forging of Spur Gears form Hollow Cylindrical Billets)

  • 최재찬;김창호;허관도;최영
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권8호
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    • pp.63-72
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    • 1995
  • Closed-die forging of spur gears with hollow cylindrical billet has been analysed by using the upper-bound method. A kinematically admissible velocity field has been developed, wherein, an involute curve has been introduced to represent the forging die profile. In the analysis, the deformation region has been divided into nine zones. A constant frictional stress has been assumed on the contacting surfaces. Utilizing the formulated velocity field, numerical calculations have been carried out to investigate the effects of various parameters, such as module, number of teeth and friction factor, on the forging of spur gears. Hardness and accuracy of forged gears are measured. The following results have been obtained: (1) It is verified that an axisymmetric deformation zone exists between root circle and center of gear through forged gears. (2) The average relative forging pressure is predominantly dependent on the number of teeth and increases near the final filling stage as the addendum modification coefficient increases. (3) Close agreement was found between the predicted values of forging load and those obtained from experimental results.

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임펠러 곡율반경(曲率半徑)이 농용양수기(農用揚水機)의 성능(性能)에 미치는 영향(影響)에 관(關)한 연구(硏究) (Effect of the Impeller-Blade Radius of Curvature on the Performance of Centrifugal Pump)

  • 최규홍;권순홍
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제13권2호
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    • pp.18-27
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    • 1988
  • 농용양수기(農用揚水機)의 효율적(效率的)인 양수작업(揚水作業)을 실시(實施)하기 위하여 최적(最適)의 임펠러설계(設計)에 필요(必要)한 수학적(數學的) 이론분석(理論分析)을 실시(實施)하여 기본모형(基本模型)을 만들고 이 기본모형(基本模型)을 기초(基礎)로 임펠러 날개곡율반경(曲率半徑)을 날개곡선(曲線)을 그리는 방법(方法)(원호곡선(圓弧曲線)과 인볼류트곡선(曲線))에 의해 변화(變化)시켜 설계제작(設計製作)하여 회전수별(回傳數別) 펌프성능(性能)을 조사(調査)하여 분석(分析)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 임펠러 날개곡율반경(曲率半徑)이 증가(增加)하여도 양수량(揚水量) 및 펌프효율(效率)에는 거의 영향(影響)을 미치지 않는 것으로 나타났다. 2. 임펠러 날개곡율반경(曲率半徑)이 증가(增加)함에 따라 실양정(實楊程) 및 소요동력(所要動力)은 증가(增加)하는 것으로 나타났다. 3. 임펠러 날개곡율반경(曲率半徑)을 구(求)할 때 인볼류트 곡선방법(曲線方法)이 원호곡선방법(圓弧曲線方法)보다 효과적(效果的)인 것으로 나타났다. 4. 이론분석(理論分析)에 의해 설계제작(設計製作)한 본(本) 임펠러가 기존(旣存)의 임펠러보다 펌프효율(效率)이 10%이상(以上) 증가(增加)한 것으로 나타났다.

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소형(600l/min 급) 공랭식 건식진공펌프 기술 개발 연구

  • 유재경;강민정;강상백
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.221-221
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    • 2012
  • 최근 진공 산업은 반도체 산업의 급속한 발전과 더불어 진공 산업이 핵심기술로 부각되고 있으며, 진공 산업의 발전이 고부가가치를 창출하는 산업으로 발전하고 있는 추세이다. 이에 (유)우성진공 기술연구소에서는 국내에서 개발이 전무한 소형급 600l/min. 급의 배기속도를 가지는 공랭식 건식진공펌프 개발과 더불어 중소기업 혁신기술 개발사업의 성공적인 수행으로 인해 상용화 단계에 있다. 본 연구에서는 소형(600l/min. 급) 공랭식 건식진공펌프에 개발 과정 및 성능에 대해 소개하고자 한다. 우선, 여타 건식진공펌프와는 달리 냉각방식이 수냉식이 아니라 공랭식 이라는 점에서 에너지 절감 및 설치 공간 제약이 없으며, 유지 비용을 절감할 수 있는 장점을 가지며, 국내에서는 소형급의 건식진공펌프가 없는 관계로 시장성을 높게 평가하고 있다. 소형급 공랭식 건신진공펌프의 냉각효율을 고려하여 하우징을 알루미늄 합금으로 제작을 하였으며, 냉각핀을 적절하게 배치하여 압축열을 효과적으로 방출하기 위한 구조가 될 수 있도록 설계하였고, 냉각팬에 의한 공랭효과를 극대화하기 위해 펌프 스킨을 사용하여 공기 유로를 형성토록 하였다. 또한, 루츠의 형상 및 각 단의 압축효율을 고려한 최적의 로터를 설계하기 위해 Involute Curve를 이용한 3-Lobe형 로터를 설계하였으며, 로터와 로터간의 Clearance를 유지 할 수 있도록 설계하였다. 향후 최적화된 로터 설계기술과 이형재질(알루미늄과 주철)간 열팽창이 고려된 적절한 clearance 유지기술을 적용하여 안정적인 배기속도 600l/min.와 도달진공도 0.005 torr를 가지는 소형 공랭식 건식드라이펌프를 상용화 하고자 한다. 또한 성공적인 과제 종료 및 기술 개발에 따라 건식진공펌프 시장에 신기술 개발 확산에 따른 기업들 간의 기술 경쟁력 촉진을 통한 국가 기술력 향상을 기대해 볼 수 있다.

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