[논문]AGMA 규격에 의한 기어 해석용 S/W 개발에 관한 연구

신중호; 권순만; 황정건; 김종찬; 김창현

AGMA 규격에 의한 기어 해석용 S/W 개발에 관한 연구
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신중호 (창원대 기계설계공학과) , 권순만 (창원대 기계설계공학과) , 황정건 (창원대 대학원 기계설계공학과) , 김종찬 (창원대 대학원 기계설계공학과) , 김창현 (창원대 대학원 기계설계공학과)

Gears are essential and useful elements which power is transmitted from a source to a driven equipment. Therefore, it is very important to design gears correctly. Two important points in the gear design procedures are capacities of the gears's bending strength and pitting resistance. This paper deals with two subjects about spur and helical gears : analyzing for strength and wear capacities, and design of face width. Also, this paper proposes the analytical program which is developed for computer aided design and analysis This program is based on the American Gear Manufactures Association(AGMA) Standards.

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

문제 정의

일이다. 본 프로그램은 이러한 목적으로 개발되었으며 스퍼기어와 헬리컬 기어의 해석을 수행함에 있어 수행시간의 단축 과 정확성을 기대할 수 있다. 또한 다른 프로그램과의 호환을 통한 응력을 견딜 수 있는 기어의 형상을 자동으로 생성하는 것이 가능해질 수 있을 것으로 기대한다.
적용예로 안전계수해석의 경우에 대해 보도록 하겠다. 프로그램의 적용을 위해 입력해야 할 계수들을 정리하면 Table 1과 같다.

제안 방법

절손의 경우는 피로한도 이상의 굽 힘 응력이 치뿌리 부분에 반복적으로 가해져 발생하고, 치면의 손상은 피로 강도 이상의 접촉 응력이 치면에 반복하여 가해지는 경우 발생하게 된다. 가장 보편적으로 사용되고 있는 AGMA(American Gear Manufacturers Association)의 설계식을 바탕으로 기어 이빨에 작용하는 응력을 해석하여 기어 강도(strength)와 마모(wear)에 대한 해석 및 기어의 치폭을 설계하는 프로그램을 개발한다.
본 프로그램은 AGMA에서 제시하고 있는 강도와 마모에 대하여 스퍼기어와 헬리컬 기어를 해석하기 위해 개발된 프로그램으로 기어의 안전율 (Factor of Safety)을 구하는 경우와 최소 잇폭 (Minimum Face Width)을 구하는 경우의 두 가지 경우로 구분된다.
프로그램은 기어형상, 재료의 물성치, 하중 변수들, 속도와 하중 등의 입력값을 이용하여 정확한 AGMA계수들의 값, 작용하는 응력값, 그리고 굽힘과 접촉에서의 안전율을 계산한다.

후속연구

본 프로그램은 이러한 목적으로 개발되었으며 스퍼기어와 헬리컬 기어의 해석을 수행함에 있어 수행시간의 단축 과 정확성을 기대할 수 있다. 또한 다른 프로그램과의 호환을 통한 응력을 견딜 수 있는 기어의 형상을 자동으로 생성하는 것이 가능해질 수 있을 것으로 기대한다.

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