동력을 전달하기 위해 축과 축을 결합할 때 두 축을 일직선으로 중심내기를 할 수 있고 운전 중에도 일직선 중심내기를 유지할 수가 있다면 양 축은 일반적으로 많이 사용되는 고정 축이음에 의해 결합할 수가 있다. 그러나, 일반적으로는 중심내기의 오차, 축, 베어링 마모, 운전중의 온도 변화, 진동, 충격 등에 의한 기계구성 부분의 변위, 변형, 셋팅 상태의 변화에 의해 축심간의 어긋남이 생기는 것이 보통이기 때문에 다소의 축심간의 어긋남을 허용할 수 있는 휨 축이음(flexible coupling)이 사용된다. 휨 축이음(flexible coupling)의 종류 중 정밀소형기계에 주로 사용되는 금속 스프링 커플링은 판스프링식, 코일 스프링식이 있는데 레이디얼 빔커플링은 판스프링식으로서 ...
동력을 전달하기 위해 축과 축을 결합할 때 두 축을 일직선으로 중심내기를 할 수 있고 운전 중에도 일직선 중심내기를 유지할 수가 있다면 양 축은 일반적으로 많이 사용되는 고정 축이음에 의해 결합할 수가 있다. 그러나, 일반적으로는 중심내기의 오차, 축, 베어링 마모, 운전중의 온도 변화, 진동, 충격 등에 의한 기계구성 부분의 변위, 변형, 셋팅 상태의 변화에 의해 축심간의 어긋남이 생기는 것이 보통이기 때문에 다소의 축심간의 어긋남을 허용할 수 있는 휨 축이음(flexible coupling)이 사용된다. 휨 축이음(flexible coupling)의 종류 중 정밀소형기계에 주로 사용되는 금속 스프링 커플링은 판스프링식, 코일 스프링식이 있는데 레이디얼 빔커플링은 판스프링식으로서 비틀림 강성과 전달토크가 크고 백래시가 없으며, 편심, 편각, 축유동의 정렬불량에 의한 진동을 흡수하는 특징이 있다. 동심원상에 있는 축 고정부의 정밀가공이 가능하며 관성이 비교적 작아 높은 회전속도에서도 사용할 수 있다는 장점이 있어 현재 고정밀 위치제어 시스템, 서보모터, 스태핑 모터, X-Y 포지션 테이블, 엔코더, 사무기기, 실험장비 등에 많이 사용되어지고 있다. 국내에서 유일하게 국산화한 레이디얼 빔 커플링의 사양은 아직까지는 어떠한 국제규격상으로 정의도 되지 않았고 단지 메이커가 제공하는 커플링의 사양을 인정하고 사용되어 왔다. 그러나 커플링 선정시 사용되는 카다로그상에 표기된 커플링의 사양은 기존에 생산되는 외국 제품 사양을 모방하여 제공해 왔으며 레이디얼 빔 커플링이 알루미늄 합금의 재질과 가공상의 오차 및 후처리의 방법 등으로 인하여 성능들이 달라질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 국산화된 레이디얼 빔 커플링의 성능으로 제공되는 상용토크, 최대토크, 비틀림 강성에 대한 특성과 허용되는 정렬불량(Misalignment; 편심, 편각, 축유동)에 대한 정의를 내리고, 각 성능의 측정을 위한 실험을 수행하였다. 이를 위하여 정렬불량상태를 구현할 수 있는 실험장치를 설계 및 제작하여 각 정렬불량에 대한 진폭측정을 수행하였고, 커플링의 재료로 사용된 AL7075-T6로 시편을 제작한 다음 인장실험을 하여 구한 항복 강도, 탄성 계수의 값과 비틀림 실험을 하여 구한 파단 토크값을 해석조건으로 주어 유한 요소 해석을 하여 얻은 결과와 비틀림 실험을 하여 얻은 결과를 비교 및 평가하여 보았다.
동력을 전달하기 위해 축과 축을 결합할 때 두 축을 일직선으로 중심내기를 할 수 있고 운전 중에도 일직선 중심내기를 유지할 수가 있다면 양 축은 일반적으로 많이 사용되는 고정 축이음에 의해 결합할 수가 있다. 그러나, 일반적으로는 중심내기의 오차, 축, 베어링 마모, 운전중의 온도 변화, 진동, 충격 등에 의한 기계구성 부분의 변위, 변형, 셋팅 상태의 변화에 의해 축심간의 어긋남이 생기는 것이 보통이기 때문에 다소의 축심간의 어긋남을 허용할 수 있는 휨 축이음(flexible coupling)이 사용된다. 휨 축이음(flexible coupling)의 종류 중 정밀소형기계에 주로 사용되는 금속 스프링 커플링은 판스프링식, 코일 스프링식이 있는데 레이디얼 빔커플링은 판스프링식으로서 비틀림 강성과 전달토크가 크고 백래시가 없으며, 편심, 편각, 축유동의 정렬불량에 의한 진동을 흡수하는 특징이 있다. 동심원상에 있는 축 고정부의 정밀가공이 가능하며 관성이 비교적 작아 높은 회전속도에서도 사용할 수 있다는 장점이 있어 현재 고정밀 위치제어 시스템, 서보모터, 스태핑 모터, X-Y 포지션 테이블, 엔코더, 사무기기, 실험장비 등에 많이 사용되어지고 있다. 국내에서 유일하게 국산화한 레이디얼 빔 커플링의 사양은 아직까지는 어떠한 국제규격상으로 정의도 되지 않았고 단지 메이커가 제공하는 커플링의 사양을 인정하고 사용되어 왔다. 그러나 커플링 선정시 사용되는 카다로그상에 표기된 커플링의 사양은 기존에 생산되는 외국 제품 사양을 모방하여 제공해 왔으며 레이디얼 빔 커플링이 알루미늄 합금의 재질과 가공상의 오차 및 후처리의 방법 등으로 인하여 성능들이 달라질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 국산화된 레이디얼 빔 커플링의 성능으로 제공되는 상용토크, 최대토크, 비틀림 강성에 대한 특성과 허용되는 정렬불량(Misalignment; 편심, 편각, 축유동)에 대한 정의를 내리고, 각 성능의 측정을 위한 실험을 수행하였다. 이를 위하여 정렬불량상태를 구현할 수 있는 실험장치를 설계 및 제작하여 각 정렬불량에 대한 진폭측정을 수행하였고, 커플링의 재료로 사용된 AL7075-T6로 시편을 제작한 다음 인장실험을 하여 구한 항복 강도, 탄성 계수의 값과 비틀림 실험을 하여 구한 파단 토크값을 해석조건으로 주어 유한 요소 해석을 하여 얻은 결과와 비틀림 실험을 하여 얻은 결과를 비교 및 평가하여 보았다.
If a shaft transmitting power can be aligned with the other in a straight line and the settled alignment is able to be maintained under revolution, they are generally connected by a rigid coupling. However, flexible couplings, which allow some misalignment of shaft centers, are usually made use of b...
If a shaft transmitting power can be aligned with the other in a straight line and the settled alignment is able to be maintained under revolution, they are generally connected by a rigid coupling. However, flexible couplings, which allow some misalignment of shaft centers, are usually made use of because the misalignment of shafts, the wearing of shafts and bearings, the change of their temperature under driving, the displacement and deformation of mechanical parts due to vibration or impact and deviation from initial condition make the centers of the shafts misaligned. Among various types of flexible couplings, metal spring couplings, which are mainly utilized in small-sized precision machines, are divided into the two types of plate shape and coil shape, and a radial beam coupling which is a kind of plate shape has large torsional stiffness and great transmission torque without backlash and the characteristics of absorbing the vibrations caused by the misalignment of eccentricity, inclination or end-play of shafts. Besides, it can be manufactured precisely and has the advantage of being used at high speed of revolution because of low moment of inertia, so that it has been now put to popular use in high precision position-control systems, servomotors, stepping motors, X-Y position tables, encoders, office machines, experimental machinery and tools, and so on. Nonetheless, the performance of couplings has not yet been defined by any international standards, so the information offered by the manufacturers have been acknowledged as true and made use of by customers inevitably. Now, each category of the offered performance of radial beam couplings, which are the unique domestic products with regard to couplings, is copied from those of foreign goods, and, of course, all of them can be varied by material properties of the used aluminum alloy or methods of post-processes. Accordingly, this study defines the characteristics of rated torque, maximum torque and torsional stiffness, and allowable extent of misalignment, and carried out experiments for determining each performance of the coupling. For the purpose of them, an experimental setup was designed and built, and then it measured the real amplitudes according to each misalignment. Tensile and torsional tests are performed on the specimens made of AL7O75-T6, material of the coupling, and the acquired experimental values of yield stress, elastic modulus and peak torque are given to the finite element analysis. Finally, the simulation results and the real results of torsional test on the coupling are compared and evaluated.
If a shaft transmitting power can be aligned with the other in a straight line and the settled alignment is able to be maintained under revolution, they are generally connected by a rigid coupling. However, flexible couplings, which allow some misalignment of shaft centers, are usually made use of because the misalignment of shafts, the wearing of shafts and bearings, the change of their temperature under driving, the displacement and deformation of mechanical parts due to vibration or impact and deviation from initial condition make the centers of the shafts misaligned. Among various types of flexible couplings, metal spring couplings, which are mainly utilized in small-sized precision machines, are divided into the two types of plate shape and coil shape, and a radial beam coupling which is a kind of plate shape has large torsional stiffness and great transmission torque without backlash and the characteristics of absorbing the vibrations caused by the misalignment of eccentricity, inclination or end-play of shafts. Besides, it can be manufactured precisely and has the advantage of being used at high speed of revolution because of low moment of inertia, so that it has been now put to popular use in high precision position-control systems, servomotors, stepping motors, X-Y position tables, encoders, office machines, experimental machinery and tools, and so on. Nonetheless, the performance of couplings has not yet been defined by any international standards, so the information offered by the manufacturers have been acknowledged as true and made use of by customers inevitably. Now, each category of the offered performance of radial beam couplings, which are the unique domestic products with regard to couplings, is copied from those of foreign goods, and, of course, all of them can be varied by material properties of the used aluminum alloy or methods of post-processes. Accordingly, this study defines the characteristics of rated torque, maximum torque and torsional stiffness, and allowable extent of misalignment, and carried out experiments for determining each performance of the coupling. For the purpose of them, an experimental setup was designed and built, and then it measured the real amplitudes according to each misalignment. Tensile and torsional tests are performed on the specimens made of AL7O75-T6, material of the coupling, and the acquired experimental values of yield stress, elastic modulus and peak torque are given to the finite element analysis. Finally, the simulation results and the real results of torsional test on the coupling are compared and evaluated.
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