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곡률 커플링 접촉각에 따른 접촉 강성 및 굽힘 강성해석
Analysis of Contact Stiffness and Bending Stiffness according to Contact Angle of Curvic Coupling 원문보기

한국윤활학회지 = Tribology and lubricants, v.34 no.1, 2018년, pp.23 - 32  

유용훈 (부산대학교 기계공학부) ,  조용주 (부산대학교 기계공학부) ,  이동현 (한국기계연구원 시스템다이나믹스 연구실) ,  김영철 (한국기계연구원 시스템다이나믹스 연구실)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Coupling is a mechanical component that transmits rotational force by connecting two shafts. Curvic coupling is widely used in high-performance systems because of its excellent power transmission efficiency and easy machining. However, coupling applications change dynamic behavior by reducing the st...

주제어

#GW 모델   #곡률커플링   #접촉강성   #굽힘 강성   #표면거칠기  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
곡률 커플링의 접촉면에서의 접촉 및 굽힘 강성해석에 사용된 모델은 무엇인가? 이 과정에서 표면 프로파일로부터 GW모델에 필요한 표면 거칠기 변수들을 계산하였다. 강성해석을 수행하기 위해서는 탄성영역에서 GW 모델을 이용하였고, 탄소성 영역에서 확장된 GW 모델을 이용하여각 영역을 구분하여 계산하였다. 또한, 작동조건에 따라 고착(Stick) 영역과 미끄러짐(Slip) 영역을 구분하여 식을 전개하였다.
커플링(Coupling)의 주된 역할은 무엇인가? 커플링(Coupling)의 주된 역할은 축과 축을 연결하여 회전력을 전달하는 것으로 이 중 물림 커플링(Claw coupling)은 회전력 전달을 더욱 원활히 수행하기 위하여 기어 이의 물림을 이용하는 형태이다. 물림 커플링은 기어 이의 형상에 따라 다양한 종류가 있는데 그중 대표적인 곡률 커플링(Cuvic coupling)은 기계 가공과 교체가 쉬울 뿐 아니라 동력전달 효율이 뛰어나 항공기, 터빈 등의 고성능 시스템에 많이 사용된다.
곡률 커플링의 구조 강도 평가 인자에는 어떠한 것들이 있는가? 곡률 커플링은 구조 강도 측면에서 설계는 물림 이의 굽힘응력, 면압, 전단응력 등으로 평가된다. 하지만 커플링은 클러치 (Clutch)와 달리 작동 중 분리가 되는 부품이 아니므로 구조적 강도는 다른 기계요소보다 다소 덜 중요하게 여겨진다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (15)

  1. Nayak, P. Ranganath., "Some aspects of surface roughness measurement", Wear, Vol. 26, No. 2, pp. 165-174, 1973. 

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  2. Greenwood, J. A., Williamson, J. B. P., "Contact of nominally flat surfaces", Proceedings of the Royal Society of London. A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, Vol. 295, No. 1442, The Royal Society, 1966. 

  3. Kogut, L., Etsion, I., "Elastic-plastic contact analysis of a sphere and a rigid flat", Journal of Applied Mechanics, Vol. 69, No. 5, pp. 657-662, 2002. 

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  4. Jackson, R. L., Green, I., "A finite element study of elasto-plastic hemispherical contact against a rigid flat", Journal of Tribology, Vol. 127, pp. 343-354, 2005. 

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  5. Li, L., Etsion, I., Talke, F. E., "Contact area and static friction of rough surfaces with high plasticity Index", Journal of Tribology, Vol. 132, No. 3, 031401, pp. 1-10, 2010. 

  6. Mindlin, R. D., "Compliance of elastic bodies in contact", J. of Appl. Mech, Vol. 16, pp. 259-268, 1949. 

  7. Yuan, Q., et al., "Analysis of dynamic characteristics of gas turbine rotor considering contact effects and pre-tightening force", ASME Turbo Expo, pp. 983-988, 2008. 

  8. Peng, H., et al., "Rotor dynamic analysis of tie-bolt fastened rotor based on elastic-plastic contact", ASME 2011 Turbo Expo: Turbine Technical Conference and Exposition. American Society of Mechanical Engineers, pp. 365-373, 2011. 

  9. Yuan, S., et al., "Study on the equivalent stiffness of heavy-duty gas turbines composite rotor with curvic couplings and spindle tie-bolts", ASME 2011 Power Conference, pp. 567-576, 2011. 

  10. Gao, J., et al., "Effects of bending moments and pretightening forces on the flexural stiffness of contact interfaces in rod-fastened rotors", Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 134, No.10:102503, 2012. 

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  11. Chu, H. J., et al., "The contact fatigue life analysis of rough surfaces", J. Korean Soc. Tribol. Lubr. Eng., Vol. 21, No. 3, pp. 136-141, 2005. 

  12. Kim, T. W., Cho, Y. J., "EHL Analysis for rough surface with directional roughness", J. Korean Soc. Tribol. Lubr. Eng., Vol. 25, No. 5, pp. 342-347, 2009. 

  13. WORKS, Gleason, ROCHESTER, N. Y., Curvic Coupling Design. Gleason Works, 1973. 

  14. Zhang, Wei, et al., "Adhesive contact on randomly rough surfaces based on the double-Hertz model", Journal of Applied Mechanics, Vol. 81, No. 5, 051008, 2014. 

    상세보기

  15. ISO 4288, "Geometrical Product Specifications (GPS) - Surface texture: Profile method. Rules and procedures for the assessment of surface texture. International", British Standards Institute, London, 1996. 

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