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NTIS 바로가기한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers, v.21 no.6, 2013년, pp.201 - 208
Recently, there has been an active study about weight reduction for automotive. This study is prediction and evaluation of one pice type steering component, which is universial joint. Steering system is a core of major safe device in vehicle. Universial shaft adopted in steering system transmit stee...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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Universal Joint Module의 특징은 무엇인가? | Universal Joint Module은 Shaft Joint와 Pipe Joint의 암수구조물이 결합한 형태로서 결합부위가 사각, 스플라인형, 세레이션 형이 있으며 각각 프레스 공법 또는 주조에 의해 성형된 요크부와 냉간단조에 의한 개략적 예비성형과 스웨이징 및 절삭공정에 의하여 성형된 축 및 파이프부의 용접에 의하여 가공되어 조립됨으로써 모듈화 하는경향이있다. | |
용접의 단점은 무엇인가? | 용접에 의한 Universal Joint Module 부품은 단시간에 재료를 국부적으로 접합하므로 요크부와 축, 파이프부의 재질 변화, 용접균열 수축 변형 및 잔류 응력 등의 결함에 의한 계면간 파괴를 일으키기 쉬우며 용접부위에 응력 집중이 생기기 쉽고 용접은 품질 관리가 곤란하며 용접조건에 따라 부품의 물성이 좌우되는 단점을 가지고 있다. | |
본 연구에서 제품의 경량화에 따른 제품의 금형 설계와 성형 공정의 최적화를 연구한 결과는 무엇인가? | 1) 동일 형상에 대하여 강과 알루미늄을 적용하여 구조 해석을 실시한 결과 알루미늄 모델의 경우강 대비 0.5% 응력이 상승하였으나, 이는 구조해석 기준치인 재질의 항복응력 (17kgf/mm2)과비교하여 매우 낮은 수치로써 기준치를 만족하고 있음을 알 수 있다. 2) 비틀림 각을 고려할 경우 알루미늄 모델에서 강 대비 약 3배 정도의 비틀림 각이 발생하는 것으로 나타났으며 세레이션 연결부의 결합 상태에 따라서 알루미늄 모델의 경우 더 큰 비틀림 각이 발생할 가능성이있다는것을 확인하였다. 3) 내구 해석을 실시한 결과 각각 적용된 재질 기준으로 강과 알루미늄의 경우 무한 수명을 나타내고 있음을 파악하였고 기존 강으로 제작된 조향 축을 알루미늄으로 대체할 경우 최대 60% 이상의 중량 저감 효과가 있으며, 형상 최적화를 통하여 추가적인 중량 저감이 가능하다는 결과를 얻었다. 4) 항복 응력(29.5kgf/mm2) 대비 최대 발생 응력 (7.46kgf/mm2)이 편차가 크므로 항복 응력 기준을 만족하면서 기존 형상에서 중량이 저감된 모델을 최적화 해석을 통하여 찾을수 있었다. |
J. J. Sim, K. S. Kim and W. S. Yoo, "Modelinh of a Steering System and Design of an Intermediate Shaft," KSAE Spring Conference Proceedings, pp.601-606, 2000.
I. R. Park and Y. I. You, "Theoretical Study of Steering Effort-using Autosim," KASE Fall Conference Proceedings, pp.497-502,1999.
H. H. Coeles and Y. P. Chin, "Computer-aided Analysis of a Steering Column Using Cardan Universial Joints," SAE 841204, 1984.
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