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저속차량 차동장치의 내구성능 해석
Durability Performance Analysis of a Differential Gear for a Low Speed Vehicles 원문보기

한국생산제조시스템학회지 = Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers, v.21 no.6, 2012년, pp.897 - 902  

천종필 ((주)삼양감속기 생산기술팀) ,  편영식 (선문대학교 기계공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Low speed vehicle(LSV), golf carts have unique requirements to differential gear design. For double axle torque LSV differential loading conditions were determined with the help of analytical model and ANSYS finite element analysis. With stress safety factor 3.15, fatigue safety factor 1.08 and fati...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 본 연구는 저속차량용 단일 감속기에 내장되는 차동장치를 차량의 무게와 제조를 고려하여 케이스는 분리형구조의 형상과 베벨기어, 기타부품을 솔리드웍스의 3D설계로 모델링하여 구조성능 해석을 통한 안전성이 확보된 제품개발에 목적이 있다.
  • 본 논문에서는 저속차량용 파워트레인의 내부에 있는 차동장치에 고정된 링기어의 이빨에 차량의 총 견인력은 74.96kgf (735.36N) 힘을 가했을 때의 강도 및 피로해석을 수행한 결과이다
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
차동장치는 어떻게 가공되는가? 양쪽바퀴가 미끄러지지 않고 커브 길을 원활하게 회전하려면 바깥쪽 바퀴가 안쪽 바퀴보다 더 많이 회전되어야 하며, 울퉁불퉁한 도로를 주행할 때에도 양쪽 바퀴의 회전수가 달라져야 하므로 4륜차의 구동축에는 차동장치가 장착되어 있다(3,6). 그런데 차동장치는 일반 숭용차에 사용하는 구조인 일체형 케이스는 절삭가공이 어렵고, 또한 치수관리가 어려워 고가의 트랜스퍼머신(transfer machine)에서 가공을 하고 있다. 그러나 아직 완성차업체의 협력회사에서 생산되고 있고 전용라인에서 가공하고 있어 소량생산에 대응은 현실적으로 불가능하다.
저속차량에 사용되는 섀시구조에서 감속기는 어떤 구조를 가지는가? 그러나 엔진을 대신한 모터, 변속기를 대신한 단일 감속기는 차량을 움직이는 근원으로 중요 보안부품으로 분류된다. 그러나 변속기에 해당되는 감속기는 단지 변속은 되지 않는 기어배열 구조이지만 차동장치(differential gear)가 내장되어 바퀴에 동력을 전달되는 구조이다.
저속차량 파워트레인의 구조는 어떠한가? 1은 저속차량 파워트레인의 구조는 Fig. 1와 같이 부품 구성은 케이스, 커버, 기어류 4종, 차동장치 등 이며, 그 외 볼트 2종, 베어링 2종, 기타 8종의 부품으로 되어 있다. 부품설계는 SolidWorks를 이용하여 각각의 부품을 파트로 3D설계하고 이것을 어셈플리 한 구조를 나타내고 있다.
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참고문헌 (6)

  1. Han, M. S., and Cho, J. U., 2012, "Structural Analysis of Engine Mounting Bracket," KSMTE, Vol. 21, No. 4, pp. 525-531. 

  2. Shin, J. K., Shim, J. W., Hwang, S. J., and Park, G. J., 2003, "Structural Analysis and Optimization of a Low Speed Vehicle Body," KSAE, Vol. 11, No. 4, pp. 68-78. 

  3. Pyoun, Y. S., Jang, Y. D., Lee, Y. C., Park, J. H., and Yeo, J. W., 2003, " A Study on the Development of No Spin Differential for an Off-road Vehicle," Vol. 11, No. 6, pp. 127-133. 

  4. Hyundai-dymos Company, 2011, Commercial Axleg Catalog, pp. 2-11. 

  5. Seo, D. S., Automatic Control of Differential Gear, Kia motors, pp. 1-24. 

  6. Lee, Y. C., Kim, Y. C., Park, J. H., and Kim, T. J., 2002, "Research and Development about a Differential System for a Slip Limitation of an Off-road Vehicles," Ministry of Commerce, Industry and Energy, pp. 42-43. 

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