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문제 정의
- 이 연구는 백래시를 가진 헬리컬 기어에 적용할 수 있는 비선형 모델링에 대해 기술하였다. 제시된 모델 중 백래시는 헬리컬 기어의 비틀림 진동에 가장 중요한 역할을 하므로 일차적으로 1 자유도 비틀림 진동의 운동 방정식을 유도하였다.
- 이 연구는 백래시를 가진 헬리컬 기어의 비선형 모델링을 다룬다. 기어의 백래시는 윤활을 원활하게 하고 제작오차나 마모등에 의한 간섭을 제거하기 위해 설계시 부여되어야 한다.
- 기어를 강체로 하고 반경방향 진동과 축방향 진동을 모두 고려하면 12 자유도계의 운동방정식을 얻을 수 있다. 헬리컬 기어의 경우도 백래시가 비틀림 진동에 가장 중요한 역할을 하므로 이 연구에서는 먼저 일자유도계 비틀림 진동 모델에 대해 진동 특성을 검토한다.
가설 설정
- 치면 오차와 치 강성의 주기적인 변화를 연구하기 위해 헬리컬 기어의 일자유도 비틀림 자유도를 가진 모델을 사용한다. 이 모델에서는 축과 베어링을 강체로 가정하고 헬리컬 기어는 그림 1 과 같이 작용면을 따라 치의 맞물림 강성에 의하여 연결된 두개의 강체 원통으로 모델링한다. 이 모델링에서 백래시가 없고 치면 오차만 있을 때의 기어의 변형은 다음 식으로 주어진다.
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