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NTIS 바로가기한국동력기계공학회지 = Journal of the korean society for power system engineering, v.12 no.2, 2008년, pp.41 - 47
This article deals with the stress analysis of the friction drive, which transmits the power via the rolling resistance on the contract area between the two rotating bodies. On the contact area, friction drives are normally involved with shear stress due to the transmitted force, as well as normal s...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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마찰전동장치는 어디에 적용되어 왔는가? | 마찰을 이용하여 동력을 전달하는 마찰전동장치 (friction drive)는 백래쉬(backlash)가 없고 소형화가 가능하여 정밀이송장치와 정밀공작기계 설계에 적용 되어 왔다.1)~5) 더불어 마찰로 인한 작은 동력전달용량과 마모, 열문제로 인하여 차량용 변속장치로 사용하기는 어려우나 트랙션오일을 사용할 경우 트랙션드라이브(traction drive)로의 적용이 가능하고 그 구조적 특징을 이용하여 다양한 형태의 무단변속기구로 응용될 수 있어 마찰전동장치에 대한 다수의 연구결과가 지속적으로 발표되고 있다. | |
마찰전동장치의 최대 정지 마찰력을 크게 설계하는 이유는 무엇인가? | 이러한 구름마찰을 이용하여 동력을 전달하는 마찰전동장치는 동력전달요소간의 접촉부에서 발생할수 있는 슬립을 방지하고 전달동력을 증가시키기 위하여 최대정지 마찰력을 크게 설계하는 것이 일반적이다. 때문에 수직항력과 마찰계수의 곱으로 표시되는 최대정지 마찰력을 크게 하기 위하여 큰 마찰계수를 가진 재료나 큰 압축강도를 가진 재료를 선택하여 제작된다. | |
마찰전동장치로서 구체무단변속기의 응력해석을 진행한 연구 결과는? | 1) 마찰전동장치의 동력전달부에 작용하는 수직응력과 전단응력의 크기와 분포를 분석하기 위해 구체무단변속기를 대상으로 Hertzian 해석과 유한요소해석을 수행하였다. 2) ANSYS를 이용한 유한요소 해석결과 구체무단변속기와 같이 구체와 디스크가 접촉하는 경우 수직 항력만 인가하였을 때와는 달리 접촉부에 동력전달로 인한 전단력이 작용할 경우 전단응력의 분포는 접선 방향을 중심으로 고르게 분포됨을 알 수 있었다. 3) 유한요소해석 결과로 계산된 최대 수직응력과전단응력은 Hertzian 해석결과에 비하여 작은 값을 나타내고 있다. 이는 Hertzian 이론식에서 고려되지 않은 전단응력이 유한요소해석 결과 나타나기 때문으로 판단된다. 4) 수직응력의 크기는 동력전달로 인한 전단력의작용에 대해 그 영향이 작음을 알 수 있다. 따라서, 마찰전동장치의 설계에서 수직응력은 Hertzian 해석 식을 이용하여 계산할 수 있으나, 기계요소의 항복강도(yield strength)를 파악하기 위해서는 접촉부의 전단응력을 고려하여야 함을 알 수 있다. 5) 유한요소해석 결과를 바탕으로 마찰전동장치의 동력전달에서 접선방향의 전단력이 최대정지마찰력이상 작용하여 슬립이 발생하는 경우에는 최대수직응력 대비 최대전단응력의 크기가 커지므로 Hertzian 해석결과에서 나타나지 않는 전단응력의 영향이 나타 남을 알 수 있다. |
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