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[국내논문] 직선 치형을 가진 로봇 감속기(RSR)의 응력 집중 FEM 해석
Stress Concentration FEM Simulation of Robot Speed Reducer(RSR) with Straight Line Teeth Profile 원문보기

퍼지 및 지능시스템학회 논문지 = Journal of fuzzy logic and intelligent systems, v.17 no.7, 2007년, pp.952 - 956  

남원기 (중앙대학교 기계공학부) ,  국창호 (중앙대학교 기계공학부) ,  함성훈 (중앙대학교 기계공학부) ,  장인훈 (중앙대학교 전자전기공학부) ,  오세훈 (중앙대학교 기계공학부) ,  심귀보 (중앙대학교 전자전기공학부)

초록
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산업현장에서는 공장 자동화의 발전에 따라 많은 로봇들이 사람을 대신하고 있다. 일반적으로 산업 현장에서 사용되는 로봇은 고정밀도의 감속기를 필요로 한다. 고정밀의 제어를 위해서는 cycloid 치형 혹은 인벌류트 치형을 가진 감속기를 사용하게 된다. 이러한 감속기는 낮은 백래쉬와 높은 감속비를 가지면서 동시에 치형의 높은 강성을 필요로 한다. 본 논문에서는 새로이 고안한 직선 치형을 가진 로봇 감속기(RSR) 치형의강성을 FEM 해석을 통해 실제로 적용이 가능한지 여부를 시뮬레이션 해보았으며, 실제로도 적용이 가능함을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In industrial site, as the technology of FA developes, many robots can take the place of human labor. Generally, robots require high precision reducers which have cycloid or involute tooth profile. These reducers provide high reduction ratios with low backlash and high accuracy but need a high stiff...

주제어

#Speed reducer   #Stress   #Finite element analysis   #Simulation  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이런 직선 치형은 사이클로이드 운동을 하는 캠 기구를 갖는 곳에서 주로 사용되어 왔기 때문에 지금까지 어떠한 물림 현상이 일어나는지에 대한 연구가 전혀 없었다. 본 논문에서는 이러한 직선 치형이 어떠한 간섭과 물림 특성이 있는지를 분석하였다.
  • 치형들은 큰 강성을 요하게 된다. 이에 본 연구에서는 지금까지 사용하지 않았던 직선 치형의 개념을 도입하여 강성테스트 시뮬레이션을 실시하여 로봇용 감속기에 직선 치형이 도입 될 수 있는지 여부를 확인하였고 실제로도 적용이 가능함을 이론뿐만 아니라 테스트 시뮬레이션에서 검증을 하여 적용을 하여 보았다.
  • 곳이 피치점 부근이다. 피치점 부근의 면압 강도를 검토한다. 피치점에서 치형곡선의 곡률반지름은 기초원과 작용선이 만나는 점부터 피치점까지의 거리이며 다음과 같다.

가설 설정

  • 이론적으로, 기어 치의 두 곡면 사이의 접촉상태는 점 또는 선 접촉이다. 곡면의 탄성체가 서로 압력을 받으면, 접촉점에서의 변형으로 인한 제한된 접촉 면적이 생긴다.
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참고문헌 (9)

  1. 日高熙晃, 石田武, 松本和幸, 矯本正孝, 'サイクロイド？車を用いたK-H-V形遊星？車？置の回轉傳達誤 差に關する？究(第1報)', 日本機械學會論文集(C編) 第570？, 1994目 

  2. 日高熙晃, 石田武, 松本和幸, 橋本正孝, 'サイクロイド？車を用いたK-H-V形遊星？車？置の回轉傳達誤 差に關する？究(第2殺)', 日本機械學會論文集(C編) 第578？, 1994 

  3. Blanche, J. G. and Yang, D. C. H., Trans. ASME J. Mech. Transm. Automn. Des. Vol. 111. No 337, 1989 

  4. Darle W. Dudley, Handbook of Practical Gear Design, McGraw-Hill, pp. 2-153, 1984 

  5. Robert C. Juvinall, Kurt M. Marshek, 'Fundamentals cf Machine Component Design', John Wileey and Sons, pp322-329, 1991 

  6. Ferdinard P.Beer and E.Russell Johnston Jr, 'Vector Mechanics for Engineering, Statics,', McGrawHill, pp210-243, 1990 

  7. 이종원, 황충렬, 김문생, '재료역학', 半島出版社, 1996 

  8. 홍장표, '기계설계- 이론과 실제', 북스힐, 2005 

  9. 남원기, 장인훈, 오세훈, 심귀보, '직선 치형을 갖는 로봇감속기의 설계 및 개발', 퍼지 및 지능 시스템 학회 논문지, Vol 16, No.3, pp315-320, 2006 

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