• 제목/요약/키워드: tooth stiffness coefficient

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유연핀을 적용한 2.5MW급 풍력발전기용 기어박스의 동응답 해석 (Dynamic Response Analysis of 2.5MW Wind Turbine Gearbox with Flexible Pins)

  • 조진래;정기용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.37-44
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    • 2016
  • 본 연구는 2.5MW급 풍력발전기용 기어박스의 동특성 분석에 관한 것으로서, 유연핀(flexible pin) 채용에 따른 유성기어축의 미스얼라인먼트(misalignment) 개선여부와 충격하중에 따른 기어박스의 동응답 특성을 유한요소해석을 통해 고찰하였다. 내부의 복잡한 기어시스템의 하중전달을 정확하게 그리고 효과적으로 반영하기 위해 치접촉을 등가 치강성계수를 갖는 스프링요소와 물림률을 이용하여 모델링하였다. 기어의 등가 치강성계수는 기어치에 대한 변형해석을 통해 계산하였으며, 동특성 분석을 위해 기어박스 입력단에 충격 토오크를 부과하였다. 수치실험을 통해 등가 치강성모델의 타당성을 검증하였으며, 양단 그리고 일단 고정축과의 상대 비교를 통해 유연핀 적용에 따른 유성기어축의 미스얼라인먼트 개선여부를 확인할 수 있었다.

리니어 펄스 모터에서 치 형상과 기자력 불평형이 정추력 특성에 미치는 영향 (Effect of Tooth Shape and Unbalanced M.M.F on Static Thrust Force Characteristics of Linear Pulse Motor)

  • 이동주;이은웅;김성헌;김성종
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제49권3호
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    • pp.131-137
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    • 2000
  • 2 phase 8 pole HB-type(flat-type) Linear Pulse Motor can be used as the high precision position actuator because of its many advantages (simple control circuit, high stiffness characteristics, etc). Also, using the microstep drive, its noise and vibration can be reduced considerably and positional resolution may be increased further. But, $20^{\circ}$tapered tooth shape to reduce the normal force have an much effect on the static thrust force characteristics. And, because of hybrid-type LPM, interaction between the permanent magnet and the excitation current have an effect on the various characteristics of LPM. Hence, in this paper, the effect of tooth shape on static thrust force characteristics was analyzed using the air gap permeance by finite element method. For analyzing the effect of unbalance between the m.m.f of permanent magnet and the m.m.f of excitation current, unbalanced m.m.f coefficient $\sigma$ were introduced with the permenace matrix and switching matrix.

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휴먼 로봇을 위한 직선 치형을 갖는 로봇 감속기(RSR)의 설계 및 개발 (Development and Design of Robot Speed Reducer(RSR) with Straight Line Teeth Profile for Human Robot)

  • 남원기;장인훈;오세훈;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.315-320
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    • 2006
  • 산업 현장에서는 많은 종류의 감속기들이 사용되고 있다. 그 중 로봇에서는 사이클로이드(cycloid) 치형 혹은 인벌루트(involute) 치형을 가진 고정밀도의 감속기를 사용한다. 그 이유는 로봇 시스템에서는 위치 제어를 하는데 있어서 고정밀의 감속기를 사용하는 것이 필수적이기 때문이다. 본 논문에서는 기본적으로는 삼각형 치형을 가지고 있지만 새로운 직선치형을 갖는 로봇 감속기(RSR)를 제안한다. 제안한 감속기는 유한요소 해석법을 이용한 강도, 응력, 강성 테스트에서 좋은 결과를 얻을 수 있었으며, 편심계수를 변화시켜 최적의 치형 운동을 얻을 수 있도록 설계하여 응력이 적게 걸리고 소음을 낮출 수 있도록 하였다.

5MW급 풍력발전기용 기어박스 하우징의 형상 최적설계 (Optimum Shape Design of Gearbox Housing for 5MW Wind Turbines)

  • 정기용;이대연;최은호;조진래;임오강
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.237-243
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    • 2012
  • 5MW급 풍력발전용 기어박스의 효율적인 구조해석과 근사모델을 생성하여 경량화를 위한 형상 최적설계를 수행하였다. 풍력발전용 기어박스의 구조는 기어 트레인, 축, 베어링, 하우징과 같이 복잡한 구성요소로 이루어져 있어 구조해석에 많은 요소 수를 요구하고 있다. 본 연구에서는 헬리컬 기어의 치강성 계수를 고려한 효과적인 기어박스의 구조해석 모델을 생성하였다. 치강성 계수를 사용한 유성 기어열은 상대적으로 적은 요소 수와 해석시간으로도 전체 기어박스 시스템의 구조해석과 형상 최적화를 가능케 한다. 치강성을 이용한 단순화된 해석모델과 근사모델을 적용하여 하우징 무게에 영향이 큰 부위의 두께를 설계변수로 설정하여 케이스 최적설계안을 도출하였으며, 최적설계를 위해 사용된 근사모델의 신뢰성과 최적 기어박스 하우징 형상의 수치해석을 통해 타당성을 검증하였다.