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다단 기어장치의 신뢰성 평가에 관한 연구
Reliability Evaluation of Multi-Stage Gear Drive 원문보기

한국공작기계학회논문집 = Transactions of the Korean society of machine tool engineers, v.15 no.2, 2006년, pp.16 - 23  

정태형 (한양대학교 기계공학과) ,  김용주 (한양대학교 대학원 기계설계학과) ,  박승현 (한양대학교 대학원 기계설계학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently the design of multi-stage gear drive is being highly concerned. Until now, since the researches of gear drive are focused on the design for satisfying safety factor, the reliability evaluation of multi-stage gear drive is not included. In this paper, the life and reliability models of multi...

주제어

#기어   #신뢰성   #다단기어장치   #외이블분포  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 그러나 현재까지 다단 기어장치의 신뢰성평가 데이터의 부족으로 인하여 다단 기어장치의 신뢰성에 따른 적절한 수정량의 결정이 힘들고 수정에 관한 지침도 마련되어 있지 않은 실정이다. 그러므로 여기서는 현재 사용되고 있는 표준이로 구성된 5단 감속기 제원과 자동설계 프로그램(6,7)에 의해 설계 된 제원에 대해서 신뢰성을 평가하고 강도평가 결과를 비교함 으로써 신뢰성평가를 통한 효율적인 다단 기어장치의 설계에 관한 타당성을 입증한다. 적용 예제는 모터에 기어장치를 부착한범용 기어드 모터(geaiB motor) 감속부의 5단 기어장치로서 기어드 모터의 설계 명세는 Table 4에 보이는 바와 같다.
  • 이상과 같이 기어에 대한 접촉해석과 강도설계 및 신뢰성 설계 등 많은 연구가 이루어졌으나 여러 쌍(pair)의 기어들로 구성된 다단 기어장치에 대한 수명 및 신뢰성 평가는 다소 미흡하였다. 본 논문에서는 다단 기어장치의 기구학적 구성형태를 고려하여 기존의 신뢰성 이론을 다단 기어장치에 적용하여 다단 기어장치의 신뢰도 수식을 유도하고, 유도된 수식으로 다단 기어장치의 신뢰성 평가를 수행하여 신뢰성 평가 결과를 바탕으로 다단 기어장치의 재설계시 설계자에게 설계변경의 가이드라인을 제공한다.
  • 그러나 기계부품에 있어서 고장시간이나 시장에서의 불량데이터의 수집이 제한적이므로 기계부품이나 장치의 신뢰성을 평가할 때는 고장분포함수나 고장률, 고장모드 등을 생산현장에서의 경험을 기초로 가정하는 방법이 일반적으로 행해진다. 이상과 같이 신뢰성평가척도를 계산하면 부품에 대한 고장의 특성이나 정도를 파악하고 수명을 보증하는 방식에 의해 장치의 신뢰성을 평가하는 것이다.
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참고문헌 (7)

  1. Haugen, E. G., 1980, Probabilistic Mechanical Design, Wiley, New York 

  2. Cockerham, G. and White, D., 1975, 'Computeraided design of spur or helical gear train,' Computer Aided Design, pp. 84-88 

  3. Yang, S. M., Kang, H. Y., Kim, H. S. and Kim, T. H., 1996, 'A Study on Reliability and Life of an epicyclic gear,' J. of KSPE, Vol. 13, No. 10, pp. 36-45 

  4. Lundberg, G. and Palmgren. A., 1952, 'Dynamic Capacity of Rolling Bearings,' ACTA Polytechnic, Mechanical Engineering series, Vol. 2, No. 4 

  5. Townsend, D. P., Coy, J. J. and Zaretsky, E. V., 1977, 'Experimental and Analytical Load-Life Relation for AISI 9310 Steel Spur Gears,' NASA TMX-73590 

  6. Bae, I. H. and Chong, T. H., 2002, 'A New Method to Find the Best Gear Ratio Using the Simulated Annealing Algorithm,' Proc. Korean Society of Machine Tool Engineers Spring Conference 2002, pp. 687-692 

  7. Bae, I. H., Chong, T. H. and Kubo, A., 2003, 'Development and Application of an Automatic Design System for Multi-Stage Gear Drives,' Proc. DETC'03, ASME 2003 Design Engineering Technical Conference and Computers and Information in Engineering Conference 

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