초록 ▼

□연구개요
이 연구는 동력 전달용 스퍼기어를 대상으로 마찰력과 동력손실을 해석하고, 미끄럼 마찰에 의한 정확한 순간 온도를 예측하여 열변형 해석과 마모를 해석한다. 스퍼기어의 마찰을 고려한 동적 모델링으로 열변형, 마모와 기어 진동과의 연관성을 조사한다. 최종적으로 기어의 마모, 열탄성, 진동의 상호관계 규명을 통해 스퍼기어 시스템의 정교한 상태감시 전략의 개발을 목표로 한다. 이 연구 목표를 위해 3년 연구로 추진하며, 1차년도에는 스퍼 기어계의 마찰력, 마찰손실 해석과 실험장치 설계 및 실험 2차년도에는 스퍼 기어계의 마모

□연구개요
이 연구는 동력 전달용 스퍼기어를 대상으로 마찰력과 동력손실을 해석하고, 미끄럼 마찰에 의한 정확한 순간 온도를 예측하여 열변형 해석과 마모를 해석한다. 스퍼기어의 마찰을 고려한 동적 모델링으로 열변형, 마모와 기어 진동과의 연관성을 조사한다. 최종적으로 기어의 마모, 열탄성, 진동의 상호관계 규명을 통해 스퍼기어 시스템의 정교한 상태감시 전략의 개발을 목표로 한다. 이 연구 목표를 위해 3년 연구로 추진하며, 1차년도에는 스퍼 기어계의 마찰력, 마찰손실 해석과 실험장치 설계 및 실험 2차년도에는 스퍼 기어계의 마모 예측 및 열탄성 해석, 3차년도에는 마모를 고려한 스퍼기어의 동적 해석과 실험 및 상태진단 전략을 수립 한다.

□연구 목표대비 연구결과
당초 연구목표 외에 추가된 연구결과를 포함하여 다음과 같이 연구가 수행되었고, 당초 연구 목표는 대부분 달성되었다.
(1) 마찰을 무시한 스퍼 기어계의 동적 해석
(2) 마찰 측정을 위한 실험장치 설계 및 제작
(3) 스퍼기어의 마찰계수 측정 및 하중해석
(4) 스퍼 기어계의 동력손실 해석
(5) 구름 베어링의 강성효과를 고려한 스퍼 기어계의 진동해석
(6) 미끄럼 마찰에 의한 스퍼기어의 마찰력, 전달오차 해석
(7) 미끄럼 마찰을 고려한 스퍼 기어의 이뿌리 응력 해석
(8) 백래시 안의 기어 위치, 백래시 크기에 의한 스퍼기어계의 동적 해석
(9) 스퍼 기어의 열 해석 모델링 및 열 해석
(10) 스퍼 기어 마모 모델 알고리듬 작성, 스퍼 기어의 마모 예측 해석
(11) 마찰과 치변형을 고려한 스퍼기어계의 동적 모델링 및 해석
(12) 스퍼 기어계의 상태 진단을 위한 실험 및 상태 전략 수립

□연구개발결과의 중요성
마모에 따른 진동의 예측은 마모를 항상 측정하지 못하는 기어박스의 상태 진단을 위해 절대적으로 필요하다. 열변형과 마모에 의한 진동을 예측하여 기어의 상태 진단을 하면 기존의 오일분석 보다 빠른 시간에 상태 진단을 할 수 있고, 편리하게 상태진단을 할 수 있을 것으로 사료된다. 이 연구개발결과의 학문적/기술적 중요성 및 효과를 요약하면 다음과 같다.
1)스퍼 기어의 마찰계수 측정 실험 기법 확립 및 마찰력과 동력손실 해석
2) 스퍼기어의 마모 및 열변형 해석 기법 확립
3) 마모에 의한 스퍼 기어계의 진동 예측 및 실험 기법 확립
4) 기어 마모, 열, 진동의 상관관계 규명으로 기어의 조기 상태 진단능력 확보
5) 기어장치 설계, 개발, 상태 진단을 위한 자료 및 국내 전문인력 확보

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• (1) 1차년도(2017.6-2018.2) ... 4
• (2) 2차년도(2018.3-2019.2) ... 4
• (3) 3차년도(2019.3-2020.11) ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• (1) 마찰을 무시한 스퍼 기어계의 동적 해석 ... 5
• (2) 마찰 측정을 위한 실험장치 설계 및 제작 ... 5
• (3) 스퍼기어의 마찰계수 측정 및 하중해석 ... 5
• (4) 스퍼 기어계의 동력손실 해석 ... 6
• (5) 구름 베어링의 강성효과를 고려한 스퍼 기어계의 진동해석 ... 6
• (6) 미끄럼 마찰에 의한 스퍼기어의 마찰력, 전달오차 해석 ... 6
• (7) 미끄럼 마찰을 고려한 스퍼 기어의 이뿌리 응력 해석 ... 6
• (8) 백래시 안의 기어 위치, 백래시 크기에 의한 스퍼기어계의 동적 해석 ... 7
• (9) 스퍼 기어의 열 해석 모델링 및 열 해석 ... 7
• (10) 스퍼 기어 마모 모델 알고리듬 작성, 스퍼 기어의 마모 예측 해석 ... 7
• (11) 마찰과 치변형을 고려한 스퍼기어계의 동적 모델링 및 해석 ... 7
• (12) 스퍼 기어계의 상태 진단을 위한 실험 및 상태 전략 수립 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 10