플라스틱 기어는 짧은 공정시간으로 대량생산이 가능하고 무윤활 상태에서 운전이 가능하고 진동흡수성 내식성 내약품성이 좋아 음향기기, OA 기기, 식품설비등 여러 분야에서 사용되고 있다. 그러나 플라스틱 기어로 흔히 사용되는 폴리아세탈의 경우 굽힘강도와 탄성계수가 금속에 비해 1/10 ~ 1/100이기 때문에 연속되는 하중을 받을 때 반복변형이 발생하고 이때 발생하는 열 때문에 마멸 및 파손문제가 발생한다. 이 문제를 해결하기 위하여 플라스틱 기어의 상대기어가 금속일 경우 플라스틱 기어의 치두께를 늘이고 금속 기어의 치두께를 줄여 두 기어간의 ...
플라스틱 기어는 짧은 공정시간으로 대량생산이 가능하고 무윤활 상태에서 운전이 가능하고 진동흡수성 내식성 내약품성이 좋아 음향기기, OA 기기, 식품설비등 여러 분야에서 사용되고 있다. 그러나 플라스틱 기어로 흔히 사용되는 폴리아세탈의 경우 굽힘강도와 탄성계수가 금속에 비해 1/10 ~ 1/100이기 때문에 연속되는 하중을 받을 때 반복변형이 발생하고 이때 발생하는 열 때문에 마멸 및 파손문제가 발생한다. 이 문제를 해결하기 위하여 플라스틱 기어의 상대기어가 금속일 경우 플라스틱 기어의 치두께를 늘이고 금속 기어의 치두께를 줄여 두 기어간의 굽힘응력을 균형을 이루도록 설계하는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 첫째, 플라스틱 기어의 치두께를 늘이기 위하여 전위와 함께 랙편위를 도입하여 비표준기어와 상대기어를 설계하고 기어를 재조한 이후 오버핀 측정법으로 기어의 정밀도를 측정하기 위한 오버핀 직경을 수학적으로 계산하는 프로그램을 작성하였다. 둘째, 설계된 기어를 대상으로 루이스 강도식을 이용한 굽힘강도를 계산하고 셋째, 치에 대한 FEM해석을 수행하여 전위와 랙편위의 변화량에 따른 응력의 변화에 대한 연구를 진행하였다. 연구결과 전위와 랙편위를 이용한 비표준 기어를 설계하고, 기어의 물림방정식은 편위에 상관없이 전위기어와 동일하다는 것을 확인하였다. 또한 동일한 전위에서 랙편위 값이 -0.2인 경우 최대 3%~0.8%의 응력감소를 나타냄을 확인 할 수 있었다.
플라스틱 기어는 짧은 공정시간으로 대량생산이 가능하고 무윤활 상태에서 운전이 가능하고 진동흡수성 내식성 내약품성이 좋아 음향기기, OA 기기, 식품설비등 여러 분야에서 사용되고 있다. 그러나 플라스틱 기어로 흔히 사용되는 폴리아세탈의 경우 굽힘강도와 탄성계수가 금속에 비해 1/10 ~ 1/100이기 때문에 연속되는 하중을 받을 때 반복변형이 발생하고 이때 발생하는 열 때문에 마멸 및 파손문제가 발생한다. 이 문제를 해결하기 위하여 플라스틱 기어의 상대기어가 금속일 경우 플라스틱 기어의 치두께를 늘이고 금속 기어의 치두께를 줄여 두 기어간의 굽힘응력을 균형을 이루도록 설계하는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 첫째, 플라스틱 기어의 치두께를 늘이기 위하여 전위와 함께 랙편위를 도입하여 비표준기어와 상대기어를 설계하고 기어를 재조한 이후 오버핀 측정법으로 기어의 정밀도를 측정하기 위한 오버핀 직경을 수학적으로 계산하는 프로그램을 작성하였다. 둘째, 설계된 기어를 대상으로 루이스 강도식을 이용한 굽힘강도를 계산하고 셋째, 치에 대한 FEM해석을 수행하여 전위와 랙편위의 변화량에 따른 응력의 변화에 대한 연구를 진행하였다. 연구결과 전위와 랙편위를 이용한 비표준 기어를 설계하고, 기어의 물림방정식은 편위에 상관없이 전위기어와 동일하다는 것을 확인하였다. 또한 동일한 전위에서 랙편위 값이 -0.2인 경우 최대 3%~0.8%의 응력감소를 나타냄을 확인 할 수 있었다.
Currently, plastic gears are widely used as parts of office equipment and industrial machines, because plastic have merit of low cost, light weight and also it is possible to operate in oil-fewer conditions. However, under cyclic loadings, they are occurred repetitive deformation. Because elastic mo...
Currently, plastic gears are widely used as parts of office equipment and industrial machines, because plastic have merit of low cost, light weight and also it is possible to operate in oil-fewer conditions. However, under cyclic loadings, they are occurred repetitive deformation. Because elastic modulus and bending strength of plastic gear are 0.01~0.1 times those of metal gear. Furthermore, they have a problem of wear and breakage because of the frictional heat. To solve these problems, when plastic gear's opponents are metal gear, we should design that the plastic gear's tooth is thicker than metal gear's tooth. In this research, First, the program was developed to calculate the tooth profile of non-standard gears automatically. Secondly, rack deviation and coefficient of shifted profiles were adapted to design method for thicker tooth of plastic gear. Using this method, the program was developed for designing of Non-standard plastic gear and faced gear. Thirdly, bending strength of the gear was calculated by Lewis's formula. Finally, Using FEM, the tooth was analyzed to research bending stress and stress changes of various models. This study confirmed that the engagement equation of standard gear is the same with the one of new tooth. Furthermore, the maximum stress decline 0.8~3% from the rack deviation of -0.2 at the same coefficient of shifted profile
Currently, plastic gears are widely used as parts of office equipment and industrial machines, because plastic have merit of low cost, light weight and also it is possible to operate in oil-fewer conditions. However, under cyclic loadings, they are occurred repetitive deformation. Because elastic modulus and bending strength of plastic gear are 0.01~0.1 times those of metal gear. Furthermore, they have a problem of wear and breakage because of the frictional heat. To solve these problems, when plastic gear's opponents are metal gear, we should design that the plastic gear's tooth is thicker than metal gear's tooth. In this research, First, the program was developed to calculate the tooth profile of non-standard gears automatically. Secondly, rack deviation and coefficient of shifted profiles were adapted to design method for thicker tooth of plastic gear. Using this method, the program was developed for designing of Non-standard plastic gear and faced gear. Thirdly, bending strength of the gear was calculated by Lewis's formula. Finally, Using FEM, the tooth was analyzed to research bending stress and stress changes of various models. This study confirmed that the engagement equation of standard gear is the same with the one of new tooth. Furthermore, the maximum stress decline 0.8~3% from the rack deviation of -0.2 at the same coefficient of shifted profile
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