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베어링의 운동을 고려한 평 기어의 동적 해석
Dynamic analysis for a pair of spur gears due to bearing deformation 원문보기

한국소음진동공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집, 2010 May 11, 2010년, pp.70 - 71  

김우형 (한양대학교 일반대학원 기계공학과) ,  정진태 (한양대학교 기계공학과)

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문제 정의

  • 본 논문에서는 베어링에 의해 평면 운동하는 치차 시스템의 특성을 분석하였다. 베어링의 지지 강성은 치차의 평면 운동에 특성에 많은 영향을 주지만 물림 강성은 평면 운동의 영향은 적다.
  • 기존의 해석 모델은 작용선의 변화를 무시하였으나, 지지 강성이 약해질 경우 이를 기어의 주요 특성에 반영해야 한다. 본 논문에서는 지지 강성에 따른 기어의 주요 인자의 변화가 고려된 새로운 해석 모델을 제시하였으며 그에 대한 동적 특성을 분석하였다.

가설 설정

  • 1 과 같이 피니언과 기어의 두 치차로 구성되어 있다. 기어 시스템은 강체인 원통기어로 가정하였으며, 이는 변형 가능한 빔으로 가정하여 두 치차의 작용선 위의 스프링으로 모델링 하였다. 작용선은 기어와 피니언의 기초원(Base circle)의 공통 내 접선이다.
  • 치차의 물림 강성을 Fig. 3 과 같이 시간에 대하여 변하는 함수로 가정하였으며, 이는 주기적 특성 Tm 을 가지며, 치차가 한 쌍의 물림 kl 또는 두 쌍의 물림 ku을 나타내는 것으로 식 (5)와 같다.
  • 평기어의 운동방정식을 기술하기 위해서는 치차의 물림을 정의해야 한다. 치차의 물림은 Fig. 2(b)와 같이 작용선 위의 스프링 시스템으로 가정하였으며, 물림변위는 기존의 연구자들과 같은 방법으로 정의하였다. 물림 변위는 다음과 같다.
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