• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.2223-2228
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• 2014

실린더형 강재의 양 끝에 기어를 갖는 기어 축은 자동차 동력전달 장치의 부품으로 널리 사용되고 있다. 기어 축을 가공하는 순서는 먼저 실린더 모양 강재의 한 쪽을 공작기계의 척에 물리고 다른 쪽을 기어로 가공한 다음, 기어로 가공된 쪽을 기어 모양 척에 끼워 물리고 가공되지 않은 쪽을 가공하는 순서로 진행된다. 이 공정이 자동화되기 위해서는 한 쪽에 기어를 가공한 상태에서 다른 쪽을 가공하려 할 때 가공된 쪽과 가공되지 않은 쪽 판별과 기어 모양 척에 정확히 기어로 가공된 강재를 끼우는 작업의 자동화가 선행되어야 한다. 이에 본 연구에서는 기어 축에서 기어의 위치와 기어의 각도를 검지하기 위하여 자속의 검출을 활용하는 자기 검출 센서를 제안하였고 제안된 센서의 설계를 위해 자기장 해석을 유한요소방법(FEM)으로 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1477-1482
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• 2011

기어열의 입력축이나 출력축에 원웨이클러치를 설치하면 기어열의 진동을 효과적으로 감소 시킬 수 있다고 보고된 바 있으나, 아직까지 수치적 해석만이 행하여졌고 실험에 의한 검증이 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 원웨이클러치를 가지는 기어열을 대상으로 동특성 실험을 수행하여, 원웨이클러치가 진동 감소에 효과적인지 여부의 타당성을 검증하였다. 클러치 설치 유무와 설치 위치에 따른 차이를 비교하기 위하여, 입력축과 출력축에 각각 클러치 설치 조건을 달리하면서 넓은 속도 범위에 걸쳐서 동특성을 측정 비교하였다. 실험 결과에 의해, 클러치가 기어물림 진동뿐만 아니라 입력축에서 전달되는 진동을 감소 시킴으로써, 기어열의 비틀림 진동 감소에 효과적임을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.895-902
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• 2015

본 연구에서는 사이클로이드기어시스템 1단, 한 쌍의 평기어시스템, 입력 축, 출력 축, 하우징으로 구성되어 있는 2MW급 풍력발전기용 사이클로이드 피치감속기에 대해 유한요소해석을 통한 안정성평가를 수행하였다. 또한 평기어에 대해서는 ISO 6336에 의한 기어강도해석을 통하여 안정성 여부를 평가하였다. 2MW급 풍력발전기용 사이클로이드 감속기의 고유진동 특성 해석을 수행하였고, 입력축 질량불평형, 출력축 질량불평형, 평기어 치합전달오차, 사이클로이드기어 치합전달오차 등에 발생하는 가진원에 대해 위험속도 분석을 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.37-44
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• 2016

본 연구는 2.5MW급 풍력발전기용 기어박스의 동특성 분석에 관한 것으로서, 유연핀(flexible pin) 채용에 따른 유성기어축의 미스얼라인먼트(misalignment) 개선여부와 충격하중에 따른 기어박스의 동응답 특성을 유한요소해석을 통해 고찰하였다. 내부의 복잡한 기어시스템의 하중전달을 정확하게 그리고 효과적으로 반영하기 위해 치접촉을 등가 치강성계수를 갖는 스프링요소와 물림률을 이용하여 모델링하였다. 기어의 등가 치강성계수는 기어치에 대한 변형해석을 통해 계산하였으며, 동특성 분석을 위해 기어박스 입력단에 충격 토오크를 부과하였다. 수치실험을 통해 등가 치강성모델의 타당성을 검증하였으며, 양단 그리고 일단 고정축과의 상대 비교를 통해 유연핀 적용에 따른 유성기어축의 미스얼라인먼트 개선여부를 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권6호
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• pp.631-637
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• 2013

기어 끝단과 하우징 사이의 간극이 회전방향으로 편심된 인벌류트펌프에서 체적유량과 유량효율을 검토하였다. 해석은 k-e 모델을 이용하여 FLUENT/R-13을 사용하여 기어의 회전속도, 간극의 거리 및 출구압력이 주어져 있을 경우 난류유동을 해석하였다. 동심축과 편심축의 경우 체적유량을 비롯한 유동특성에 대해 독립변수들의 영향은 지속되었으나 회전방향에 대한 압력 분포는 서로 달라 편심의 경우 상류부에서 대부분의 압력이 상승하고 하류부의 압력은 거의 일정한 특성을 보였으며 편심의 영향이 클수록 이러한 현상은 심하게 나타났다. 편심펌프에서 유동특성은 최소 간극에 의존하며 체적유량 혹은 체적효율은 편심되기 전 동심축보다 크나 최소간극과 같은 크기의 동심펌프보다는 작다. 펌프에서 기어축의 편심에 의한 간극 축소는 펌프성능에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.

• 기계저널
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• 제53권2호
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• pp.30-34
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• 2013

기어는 사람에 의해 사용된 가장 중요한 기계 중의 하나이며, 회전하는 두 축 사이에 운동과 동력을 전달하고 회전 방향과 속도를 변경하는 역할을 한다. 기어는 우리가 손에 차는 시계나 벽시계뿐만 아니라 자동차, 기차, 선박, 비행기에서 엔진의 동력을 전달하여 바퀴나 혹은 프로펠러를 돌리기 위해 사용된다. 또한 장난감, 복사기, 팩스, 풍력발전기에 사용하는 등 그 용도가 다양하다. 이 글에서는 기어의 역사를 간단히 살펴보고 기어의 진동 소음에 관련된 연구 주제에 대해 기술한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.250-250
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• 2004

자동차의 시동을 걸기 위해서는 맨 처음 엔진을 강제로 가동시키는 기계장치가 있어야 하며, 이를 시동모터라 한다. 시동모터는 모터부와 그 부속장치 그리고 발생된 힘을 엔진으로 전달하는 동력전달 기구로 구성되어 있다. 동력전달기구는 플라이 휠이라는 부품을 크랭크 축 끝단에 장착한 후 그 원주상에 링 기어를 만들고, 시동모터의 축에 피니언이라는 작은 기어를 맞물리게 하여 시동 키를 돌리면 이 기어가 회전되는 원리를 이용하고 있다. 피니언 기어는 작고 반대로 플라이 휠에 장착되어 있는 링 기어는 크기 때문에 일정한 기어비가 형성되어 큰 부하의 엔진회전이 가능하다.(중략)

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권9호
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• pp.1027-1032
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• 2012

치과 드릴치료기기 내부에 장착되는 신개념 소형 증속기어 및 그 배열의 2가지 개념설계안을 도출하고, 증속비, 모듈, 이의 수, 기어지름, 기어의 형태를 기구학적 계산으로 했으며, 이 두 형태의 증속기어열에 대해서 이의 접촉과 굽힘 강도특성을 AGMA식과 유한요소해석으로 분석하고, DLC 재료를 이에 코팅했을 때의 접촉강도를 계산하였다. 또한 기어재료에 대한 피로강도시험 및 인장시험을 수행하여 강도해석에 활용하였다. 3축방식보다 좀더 단순한 2축방식의 2번 맞물린 기어에 약간 더 큰 응력이 발생했으며, 피로해석 결과를 S-N 선도와 비교할 때 요구되는 수명을 만족함을 알 수 있었다. 고경도의 DLC 코팅된 기어의 접촉응력이 동일한 기어에서 그렇지 않은 기어에 비해 약 30% 정도 감소하여서 이 표면의 코팅이 중요함을 알 수 있다. 이러한 연구결과를 기초로 초소형 2축방식의 기어열과 핸드피스를 시제작하여 작동성능을 평가하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권3호
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• pp.253-261
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• 2014

본 연구에서는 스퍼 유성기어시스템 2단, 헬리컬기어 시스템 1단으로 구성되어 있고, 메인 축과 증속기가 플랜지 결합되어 있는 동력분기식 2.5MW 풍력발전기에 대해 진동해석을 수행하였다. 유성기어시스템, 헬리컬기어시스템, 메인 축 등은 MASTA 상용프로그램으로 모델링하고, 기어박스 케이스, 토크암, 유성캐리어, 플랜지 등은 유한요소법으로 모델링하였으며, 부분구조합성법으로 조합하여 진동해석을 수행하였다. 2.5MW 동력분기식 풍력발전기 기어트레인의 고유진동 특성 해석을 수행하였고, 블레이드 풍하중에 의한 가진, 질량불평형, 축 어긋남 등에 발생하는 가진원에 대해 위험속도 분석을 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권12호
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• pp.953-960
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• 2020

본 논문은 회전익기용 엔진 감속기 주 기어열의 기어 웹 형상 최적화에 대해 기술하였다. 최적화 목표는 총중량, 전달 오차, 정렬 오차, 치면 하중 분포 계수 값의 최소화로 설정하였으며, 기어의 웹 두께, 웹과 축의 연결 위치, 웹과 림의 연결 위치를 설계변수로 선정하였다. 최적화 과정에서 기어의 웹, 축, 림은 3D 캐드 모델로부터 유한요소 모델로 변환되었으며, 기어 해석 프로그램 MASTA에 입력되었다. 최적화 알고리즘은 NSGA-II를 사용하였다. 최적화 결과 주 기어열의 총중량, 전달 오차, 정렬 오차, 치면 하중 분포 계수 값은 모두 감소하였으며, 최대 응력도 안전한 수준으로 나타나서 전반적으로 기어 성능이 개선되었음을 확인하였다.