연소엔진을 장착한 자동차의 변속기는 회전력 증대, 후진 그리고 무부하상태의 엔진을 유지하기 위해 사용된다. 반면에 전기자동차는 전기에너지를 축적한 배터리에서 나오는 전류로 모터 제어를 통해 출력을 변화시켜 구동부의 출력축을 구동 시킨다. 또한 모터의 회전방향을 역회전시키므로 후진기어를 필요로 하지 않는다. 본 논문에서는 전기자동차에 사용할 수 있는 변속기를 두 가지 타입으로 제작하고 또한 이 두 타입의 변속기를 시험할 수 있는 실험기를 제작하여 변속기의 토크 변화 및 ...
연소엔진을 장착한 자동차의 변속기는 회전력 증대, 후진 그리고 무부하상태의 엔진을 유지하기 위해 사용된다. 반면에 전기자동차는 전기에너지를 축적한 배터리에서 나오는 전류로 모터 제어를 통해 출력을 변화시켜 구동부의 출력축을 구동 시킨다. 또한 모터의 회전방향을 역회전시키므로 후진기어를 필요로 하지 않는다. 본 논문에서는 전기자동차에 사용할 수 있는 변속기를 두 가지 타입으로 제작하고 또한 이 두 타입의 변속기를 시험할 수 있는 실험기를 제작하여 변속기의 토크 변화 및 온도측정을 통해 최적의 조건을 찾아내고 그 중 최적의 변속기 타입을 찾아내어 향후 제품화 시킬 수 있는 실험을 하였다. 첫 번째, 벨트방식의 변속기는 V벨트를 크고 작은 두 종류의 풀리에 연결하여 서로 엇갈리게 조립한 후 운행 조건에 따라 180°의 위상차를 가진 캠축이 벨트의 장력을 변화 시켜 증속 및 감속의 변속기를 갖도록 설계하였다. 두 번째, 유성기어를 사용하는 방식의 변속기는 기어비가 서로 다른 두 유성기어 세트를 제작하여 조립한 후 입력축의 토크를 변속기의 선기어에 입력시키고, 변속기의 링기어를 운행조건에 따라 Ⅰ, Ⅱ로 구분한 후, 링기어 하나를 고정 시키면 유성기어 세트의 속도비에 따라 감속 1단에서는 0.136의, 감속 2단에서는 0.240의 속도비로 출력되도록 각각 설계하였다. 실험을 수행한 결과 벨트방식의 변속기는 특정속도에서만 만족할 수 있는 효율을 얻어내고 실험중 온도상승이 발생하는 문제점이 생겼다. 유성기어를 사용하는 변속기는 실험을 수행한 속도의 전 범위에서 92%이상의 효율과, 온도변화가 거의 없고, FEM해석 결과 Structural Steel과 Aluminum Alloy인 경우 모두 상당응력에 따른 변화가 거의 없어 모두 사용 가능하다. 향후 전기자동차와 관련된 전동 지게차, 전동 휠체어 등 전기 에너지로 구동되어지는 대부분의 차량에 응용은 물론, 유압사용을 통해 응용가능성을 높일 수 있다는 결과를 얻었다. 본 논문에서 제작한 변속기의 개발은 일반적인 변속기방식에 비해 제품의 설계 및 적용을 용이하게 함으로써 전기자동차와 비슷한 방식의 관련 변속기의 적용범위에 상당히 이바지 할 것으로 기대된다.
연소엔진을 장착한 자동차의 변속기는 회전력 증대, 후진 그리고 무부하상태의 엔진을 유지하기 위해 사용된다. 반면에 전기자동차는 전기에너지를 축적한 배터리에서 나오는 전류로 모터 제어를 통해 출력을 변화시켜 구동부의 출력축을 구동 시킨다. 또한 모터의 회전방향을 역회전시키므로 후진기어를 필요로 하지 않는다. 본 논문에서는 전기자동차에 사용할 수 있는 변속기를 두 가지 타입으로 제작하고 또한 이 두 타입의 변속기를 시험할 수 있는 실험기를 제작하여 변속기의 토크 변화 및 온도측정을 통해 최적의 조건을 찾아내고 그 중 최적의 변속기 타입을 찾아내어 향후 제품화 시킬 수 있는 실험을 하였다. 첫 번째, 벨트방식의 변속기는 V벨트를 크고 작은 두 종류의 풀리에 연결하여 서로 엇갈리게 조립한 후 운행 조건에 따라 180°의 위상차를 가진 캠축이 벨트의 장력을 변화 시켜 증속 및 감속의 변속기를 갖도록 설계하였다. 두 번째, 유성기어를 사용하는 방식의 변속기는 기어비가 서로 다른 두 유성기어 세트를 제작하여 조립한 후 입력축의 토크를 변속기의 선기어에 입력시키고, 변속기의 링기어를 운행조건에 따라 Ⅰ, Ⅱ로 구분한 후, 링기어 하나를 고정 시키면 유성기어 세트의 속도비에 따라 감속 1단에서는 0.136의, 감속 2단에서는 0.240의 속도비로 출력되도록 각각 설계하였다. 실험을 수행한 결과 벨트방식의 변속기는 특정속도에서만 만족할 수 있는 효율을 얻어내고 실험중 온도상승이 발생하는 문제점이 생겼다. 유성기어를 사용하는 변속기는 실험을 수행한 속도의 전 범위에서 92%이상의 효율과, 온도변화가 거의 없고, FEM해석 결과 Structural Steel과 Aluminum Alloy인 경우 모두 상당응력에 따른 변화가 거의 없어 모두 사용 가능하다. 향후 전기자동차와 관련된 전동 지게차, 전동 휠체어 등 전기 에너지로 구동되어지는 대부분의 차량에 응용은 물론, 유압사용을 통해 응용가능성을 높일 수 있다는 결과를 얻었다. 본 논문에서 제작한 변속기의 개발은 일반적인 변속기방식에 비해 제품의 설계 및 적용을 용이하게 함으로써 전기자동차와 비슷한 방식의 관련 변속기의 적용범위에 상당히 이바지 할 것으로 기대된다.
The Automobile with a combustion engine use a transmission for increasing drive force, reverse-move and maintaining non-load condition in general. On the other hand, In the Electric automobile system, Output-axial can be operated just by controlling the motor manipulated with power. It also does not...
The Automobile with a combustion engine use a transmission for increasing drive force, reverse-move and maintaining non-load condition in general. On the other hand, In the Electric automobile system, Output-axial can be operated just by controlling the motor manipulated with power. It also does not need reverse-gear by rotating the motor in the opposite direction In this dissertation, two types of transmission were designed. In addition, tester which can check the change of the torque and temperature was contrived to select better one. The transmission selected in the test would make it as real product in the future. One is designed to assemble crossly V-belt and two different sizes of pully and to make cam shaft with 180° phase difference change V-belt tension and then gear ratio transmission of increasing speed is 0.67:1, gear ratio transmission of decreasing speed is 1.5:1 The other is designed to assemble two different types of planetary gear ratio and to be input torque of input-axial in sun gear and divide ring gear Ⅰ, Ⅱ and then after one of ring gear is fixed, in accordance with the planetary gear velocity ratio, the first gear has 0.136 decreased speed and second gear has 0.240 decreased speed, separately. In the experiment, belt type transmission represented the satisfactory efficiency only in the special velocity. While the planetary gear type transmission showed over the 92% of efficiency in the all of velocity range. Also, there is rare temperature variation in a planetary gear type. Thus, the possibility that it can be applied to the field of electric vehicles, for examples, electronic folk lift truck, electronic wheel-chair, is derived from this experiment. The transmission proposed in this dissertation can be expected to apply to the small electric vehicle or others.
The Automobile with a combustion engine use a transmission for increasing drive force, reverse-move and maintaining non-load condition in general. On the other hand, In the Electric automobile system, Output-axial can be operated just by controlling the motor manipulated with power. It also does not need reverse-gear by rotating the motor in the opposite direction In this dissertation, two types of transmission were designed. In addition, tester which can check the change of the torque and temperature was contrived to select better one. The transmission selected in the test would make it as real product in the future. One is designed to assemble crossly V-belt and two different sizes of pully and to make cam shaft with 180° phase difference change V-belt tension and then gear ratio transmission of increasing speed is 0.67:1, gear ratio transmission of decreasing speed is 1.5:1 The other is designed to assemble two different types of planetary gear ratio and to be input torque of input-axial in sun gear and divide ring gear Ⅰ, Ⅱ and then after one of ring gear is fixed, in accordance with the planetary gear velocity ratio, the first gear has 0.136 decreased speed and second gear has 0.240 decreased speed, separately. In the experiment, belt type transmission represented the satisfactory efficiency only in the special velocity. While the planetary gear type transmission showed over the 92% of efficiency in the all of velocity range. Also, there is rare temperature variation in a planetary gear type. Thus, the possibility that it can be applied to the field of electric vehicles, for examples, electronic folk lift truck, electronic wheel-chair, is derived from this experiment. The transmission proposed in this dissertation can be expected to apply to the small electric vehicle or others.
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