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캐리어의 핀홀 위치 오차에 따른 유성기어의 하중 분할 및 하중 분포 영향 분석
Effect Analysis of Carrier Pinhole Position Error on the Load Sharing and Load Distribution of a Planet Gear 원문보기

한국기계가공학회지 = Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, v.15 no.5, 2016년, pp.66 - 72  

김정길 (한국생산기술연구원) ,  박영준 (한국기계연구원) ,  이근호 (한국기계연구원) ,  김영주 (한국생산기술연구원) ,  오주영 (한국생산기술연구원) ,  김재훈 (충남대학교)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Gearboxes are mechanical components that transmit power by adjusting input and output speed and torque. Their design requirements include small size, light weight, and long lifespan. We have investigated the effects of carrier pinhole position error on the load sharing and load distribution characte...

주제어

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

제안 방법

  • 1) 유성기어의 개수가 4개인 유성기어트레인 모델을 이용하여 캐리어의 핀홀 위치 오차가 0,50, 50 – μm 조건에서 시뮬레이션 모델과 기존 문헌 모델에 대하여 하중 분할을 비교 분석하였다.
  • 검증된 시뮬레이션 모델을 이용하여 캐리어의 핀홀 위치 오차를 핀홀 #2에 0, 25, 50, 75, 100 μm 조건에서 유성기어간의 하중 분할을 해석하였다.
  • 검증된 시뮬레이션 모델을 활용하여 캐리어의 핀홀 위치 오차를 0,25, 50, 75, 100 μm를 고려하여 모델을 구성하였으며, 이 조건에서 유성기어의 하중 분할 및 치면의 하중분포를 분석하였다.
  • 본 연구에서는 유성기어 4개를 가진 유성기어트레인을 이용하여 캐리어의 핀홀 위치 오차를 변화시키면서 유성기어의 하중 분할 및 기어 치면의 하중 분포를 해석적으로 평가하였다. 상용 프로그램[3]을 이용하여 개발된 시뮬레이션 모델과 기존 문헌 모델을 이용하여 얻은 결과들을 비교 분석하였다.
  • 본 연구에서는 유성기어 4개를 가진 유성기어트레인을 이용하여 캐리어의 핀홀 위치 오차를 변화시키면서 유성기어의 하중 분할 및 기어 치면의 하중 분포를 해석적으로 평가하였으며, 해석을 통하여 얻은 결과는 다음과 같다.
  • 유성기어의 개수가 4개인 유성기어트레인 모델에 대하여 캐리어의 핀홀 위치 오차가 없는 0 μm, 양의 핀홀 위치 오차가 있는 50 μm, 음의 핀홀 위치 오차가 있는 –50 μm에 대하여 시뮬레이션 모델과 기존 문헌 모델[4]에 대하여 하중 분할을 분석하였다.
  • 유성기어트레인의 캐리어 핀홀 #2에 핀홀 위치 오차를 변화시키면서 해석하였다. 해석 조건은 기존 문헌과의 비교에서는 0, 50, -50 μm 범위에서 유성기어간의 하중 분할 결과를 분석하였으며, 기존 문헌과의 분석을 통해 검증된 시뮬레이션 모델을 활용하여 핀홀 위치 오차를 0~100 μm 범위에서 25 μm씩 변화시키면서 유성기어간의 하중 분할 및 치면의 하중 분포 결과를 분석하였다.
  • 해석 조건은 기존 문헌과의 비교에서는 0, 50, -50 μm 범위에서 유성기어간의 하중 분할 결과를 분석하였으며, 기존 문헌과의 분석을 통해 검증된 시뮬레이션 모델을 활용하여 핀홀 위치 오차를 0~100 μm 범위에서 25 μm씩 변화시키면서 유성기어간의 하중 분할 및 치면의 하중 분포 결과를 분석하였다.

데이터처리

  • 본 연구에서는 유성기어 4개를 가진 유성기어트레인을 이용하여 캐리어의 핀홀 위치 오차를 변화시키면서 유성기어의 하중 분할 및 기어 치면의 하중 분포를 해석적으로 평가하였다. 상용 프로그램[3]을 이용하여 개발된 시뮬레이션 모델과 기존 문헌 모델을 이용하여 얻은 결과들을 비교 분석하였다. 검증된 시뮬레이션 모델을 활용하여 캐리어의 핀홀 위치 오차를 0,25, 50, 75, 100 μm를 고려하여 모델을 구성하였으며, 이 조건에서 유성기어의 하중 분할 및 치면의 하중분포를 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유성기어의 장점은 무엇인가? 유성기어는 스퍼 기어나 헬리컬 기어에 비해 크기를 작게 하면서 큰 동력을 전달 할 수 있는 장점이 있다. 하지만 유성기어는 장수명을 만족시키기 위해서 유성기어간의 하중 분할 및 기어 치면의 하중 분포가 중요하다.
유성기어트레인은 무엇으로 구성되는가? 유성기어트레인은 1단 유성기어 구조로 선기어 ,유성기어, 링기어, 캐리어로 구성되며 유성기어의 개수는 4개이다. Fig.
본 연구에서 유성기어트레인의 핀홀 위치 오차를 변화시키며 무엇을 분석하였는가? 유성기어트레인의 캐리어 핀홀 #2에 핀홀 위치 오차를 변화시키면서 해석하였다. 해석 조건은 기존 문헌과의 비교에서는 0, 50, -50 μm 범위에서 유성기어간의 하중 분할 결과를 분석하였으며, 기존 문헌과의 분석을 통해 검증된 시뮬레이션 모델을 활용하여 핀홀 위치 오차를 0~100 μm 범위에서 25 μm씩 변화시키면서 유성기어간의 하중 분할 및 치면의 하중 분포 결과를 분석하였다. Fig.
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참고문헌 (6)

  1. American Gear Manufacturers Association (AGMA), "Design Manual for Enclosed Epicyclic Gear Drives," ANSI/AGMA 6123-B06, 2006. 

  2. International Organization for Standardization (ISO) 6336-(1:6), "Calculation of load capacity of spur and helical gears," ISO, 2003-2007. 

  3. Romax Technology Ltd, RomaxDesigner Software Manual, Nottngham, UK., 2003. 

  4. Singh, A., "Application of a System Level Model to Study the Planetary Load Sharing Behavior," Transactions of the ASME, Vol. 127, pp. 469-476, 2005. 

  5. Kim, J. G., Park, Y. J., Lee, G. H., and Kim, J. H., "Effects of Bearing Characteristics on the Gear Load Distribution in the Slewing Reducer for Excavator," Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, Vol. 13, No. 5, pp. 8-14, 2014. 

  6. Cho, S. J., Han, J. W., Park, Y. J., and Lee, G.H., "Structural Analysis of a Planetary Gear Carrier in the Slewing Reducer for Tower Crane", Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, Vol. 13, No.5, pp. 1-7, 2014. 

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