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정밀 로봇용 하모닉 드라이브의 실크 햇 형상에 따른 구조해석
Structural Analysis for Silk Hat type of the Harmonic Drive for Precision Robot 원문보기

한국동력기계공학회지 = Journal of the korean society for power system engineering, v.15 no.5, 2011년, pp.61 - 66  

남원기 (중앙대학교 기계공학부 대학원) ,  함성훈 (동주대학 자동차튜닝과) ,  오세훈 (중앙대학교 기계공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, the speed reducer which is applied to robot has conducted a steady development on developments in the field of robotics. Among them, Harmonic drive is a high-stiffness, precision-controlled speed reducer and has high precision, compact, light in weight and high-reduction-ratio characterist...

주제어

#하모닉드라이브   #감속기   #실크 햇   #본 미세스 응력  

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

문제 정의

  • 실크 햇 형상의 경우 형상의 특성상 다이어프램부에서 응력 집중이 발생해 파손되기가 쉽기 때문에 실크 햇의 수명을 결정짓는 중요한 요소라 할 수 있다. 그래서 웨이브 제너레이터에 의해서 플렉스플라인이 받는 응력 분포를 확인해 보았다.
  • 본 논문에서는 로봇의 소형화에 따라 적용할 수 있는 하모닉 드라이브의 플렉스플라인의 형상에 대한 구조해석의 결과를 통해 실크 햇의 형상에 따라 플렉스 플라인 이 받는 응력 해석을 목적으로 하였다. 플렉스플라인의 형상이 실크 햇인 경우 웨이브 제너레이터에 의해 강제 변위가 일어나는 경우의 구조해석을 수행하여 von-Mises 응력 분포 결과를 확인하였다.
  • 하나는 컵형 상이고 다른 하나는 실크햇 형상이다. 본 논문에서는 플렉스플라인의 형상 중에 무게 측면에서 좀 더 가볍고 공간적으로 더 콤팩트한 실크 햇 형상의 경우에 대한 응력 분포를 확인해 보고자 한다. 실크 햇 형상의 경우 형상의 특성상 다이어프램부에서 응력 집중이 발생해 파손되기가 쉽기 때문에 실크 햇의 수명을 결정짓는 중요한 요소라 할 수 있다.
  • 10의 실크 햇은 기존의 경우와는 다르게 플렉스플라인이 끝나는 부분에서 고정부위까지 급격한 경사를 둔 경우이다. 이러한 경우 변형량과 응력이 어떻게 발생하는지를 확인하여 보았다. 급격한 경사를 갖는 경우에는 4.
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참고문헌 (12)

  1. J.S. Kim, "A Study on the Stress and Deformation Analysis at Flexspline Shape Variation using FEM", Master Dissertation, Chung-Ang Univ., 2000 

  2. C.W. Musser, "Strain Wave Gearing", United States Patent, No.2,906,143, 1959. 

  3. C.W. Musser, "Spline and Rotary Table", United States Patent, No.2,959,065, 1960. 

  4. C.W. Musser, "Breakthrough in Mechanical Drive Design:The Harmonic Drive", Machine Design, Penton publishing Co., 1960, pp.160-173. 

  5. C.W. Musser, "A New Look at Elastic-Body Mechanics", Machine Design, Penton publishing Co., 1961, pp150-156. 

  6. Brighton, D. K., "Harmonic Drives", United States Patent, No.3,996,816, 1976. 

  7. Yuichi Kiryu, Hyogo, "Harmonic Drives Apparatus", United States Patent, No.4,909,098, 1984. 

  8. Y. Kiyosawa, M. Sasahara and S. Ishikawa, "Performance of a Strain Wave Gearing Using a New Tooth Profile", International Power Transmission and Gearing Conference, Vol.11, Book No.10288B, 1984. 

  9. Y. Kiyosawa, N. Takizawa, T. Ohkura and Y. Yamamoto, "A New Strain Wave Gearing: Performance Evaluation", JSME International Conference on Motion and Power Transmission, Nov.23-26 Hirishima Japan, pp.1132-1136, 1991. 

  10. Yoshihiro Tanioka, "Development of a New SF-Series Harmonic Drive Gearing for Robot", Technology on Application, Japan, pp.53-59, 1985. 

  11. T.D. Tuttle, "Understanding and Modeling the Behavior of a Harmonic Drive Gear Transmission", Technical Report 1365, MIT Artificial Intelligence Lab., 1992. 

  12. Kwang Seop Jeong, "A Study on the Composite Flexspline For a Harmonic Drive:Design, Manufacturing and Evaluation", Thesis of Ph.D., KIST, 1995. 

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