• 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.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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• pp.622-626
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• 1993

비원형기어의 기본적인 특징을 몇 가지 소개하고자 한다. 첫째, 간소한 기구로서 소형화할 수 있고, 둘째, 임의의 부동속 회전 전달을 얻을 수 있으며, 셋째, 맞물린 치면의 미끄럼접촉이 적기 때문에 마모피로가 적고 넷째, 고부하 전달이 가능하다는 장점들이 있다. 본 연구의 목적은 링크, 캠과 같은 동일한 용도에서 사용되는 다른 여러 기구에 비해 많은 이점을 가지고 있는 적합한 타원계 비원형기어(엽형)에서 편평도의 변화에 따른 피치라인을설계하고, 각속비 및 편평도에 따른 형상과 길이의 변화, 물림압력각, 곡률반경등의 연구를 바탕으로 스퍼형과 헬리컬형의 타원계 엽형로타를 AOTOCAD의 script, 3dace를 이용하여 Computer Simulation를 통해 도형화한다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1991년도 제13회 학술강연회초록집
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• pp.70-75
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• 1991

기어는 기계시스템에서 동력전달 및 운동전환을 담당하는 기본 요소로 공작기계, 건설기계, 농업기계 등의 산업기계와 항공기, 자동차, 선박등의 운송분야, 사무용 및 계측기기 등 산업전반에 걸쳐 사용되고 있으며, 최근에는 로보트를 위시한 자동화 장치의 구동 및 동력전달 장치로 사용되고 있다. 최근의 기어시스템은 기계류의 일반적인 경향인 고속, 고부하, 결량화 추세에 따라 고정밀, 소형화되어 가고 있으며 부하한계에 가깝도록 큰 하중에 견딜것이 요구되고 있다. 따라서 기어의 설계 및 제작시, 여유있는 설계가 허용되지 않으며 정밀성을 높이기 위한 설계로, 설계인자의 세분화가 요구되어지고 있다. 국제적으로 통용되고 있는 강도설계 규격에서 면압강도시 표면상태계수(Surface condition factor)를 정의하고 있다. 본 연구에서는 동력순환식 기어 시험장치를 이용하여 표면처리 상태가 다른 3종류(열처리를 하지 않은 기어, 침탄 및 고주파 표면 열처리한 기어)의 스퍼어 기어를 이요하여 회전수별 표면거칠기의 변화 상태를 고찰하고, 변수를 응용하여 물리적 의미를 파아갛고, 윤활해석을 통한 윤활조건과 치면상태와의 상호 관계에 대하여 고찰해 보고자 한다.

• 한국기계가공학회지
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• 제9권5호
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• pp.40-49
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• 2010

Conical involute gears are being used for marine gearboxes, automotive transmissions, and robots, and so on, but not much. As involute profile gear, conical involute gear not only can be engaged with spur and helical gear but also can be used for power transmission of parallel, crossed and skewed axis with small angle. Hence, conical involute gears are likely to develop in future. Through a study on the basic theory of conical involute gear, tooth surface compressive stress analysis was performed by using commercial modeling program, comparing before and after profile modification. As a result, it noticed that tooth profile modification is able to relieve more tooth surface compressive stress than before modification.

• Tribology and Lubricants
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• 제9권2호
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• pp.1-8
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• 1993

기어가 비교적 큰 하중과 고속의 운전상태에서 사용되는 경우 되풀이 응력에 의한 피로를 대상으로 하는 면압이나 굽힘강도 이외에 치면에서 발생되는 긁힘이나 융착(瀜着) 또는 용착(溶着)을 대상으로 한 스코어링(scoring) 강도를 고려하여야 한다. 스코어링은 주로 치의 이끝 부분에서 접촉방향으로 긁힘이 나타나는 손상으로 특징지워진다. 미국기어제조협회(AGMA)에서는 윤활막 파손에 의한 금속과 금속과의 접촉에 기인하여 발생되는 여러형태의 손상, 예를 들면 scuffing, seizing, galling 등을 광범위하게 스코어링으로 통칭하고 있다. 미국계통의 기술분야에서는 스코어링을 고온 스코어링(hot scoring)과 저온 스코어링(cold scoring)으로 구분하고 있다. 고온 스코어링은 고속 운전시 표면의 섬광온도(flash temperature)에 기인한 용착과 접촉방향으로 재료를 이탈시키는 형태를 나타내고, 저온 스코어링은 저속의 기어에서 윤활막 파단으로 표면에 줄질(filing)한 듯한 손상이 발생되는 것을 나타낸다. 유럽에서는 고온 스코어링 손상은 스커핑이라 하고 저온 스코어링손상만을 스코어링이라 부르고 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1391-1397
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• 2012

하이포 트로코이드 기반의 CRG(Cam ring gear) 시스템은 핀 또는 롤러 치형을 가지는 기어와 공액인 캠 링기어로 구성된 내접기어 시스템이다. 본 논문에서는 CRG 시스템의 엄밀 치형설계를 바탕으로 기어 치면에서의 접촉특성을 분석하였으며 형상설계변수인 치형수정계수에 따른 기어의 내구수명을 검토하였다. 결과적으로 치형수정계수의 증가를 통해 기 설계된 CRG 시스템에 영향을 미치지 않으면서 기어의 접촉 피로수명을 향상시킬 수 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.571-582
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• 2010

전동차 중정비 시 대치차 기어의 비파괴검사 방법으로는 일반적으로 침투비파괴검사를 적용하고 있다. 침투비파괴검사는 결함의 미세한 개구부 속으로 침투액을 투입하여 표면에 잔류하는 여분의 침투액을 제거하고 현상제를 도포하여 결함지시 모양을 관찰하여 탐상하는 방법이다. 그러나 이 방법은 기어를 조립상태에서 침투비파괴검사를 실시하므로 많은 문제점이 있다. 치면의 각도가 급경사를 이루므로 충분한 침투가 어렵고 과잉제거의 문제가 있다. 그에 비해 자분비파괴검사는 표면 하 결함은 물론 미세한 결함 검출에 용이하다. 시험결과 치면에 응력이 집중되어 내부결함 및 미세결함이 존재하는 경우 침투비파괴검사로 발견되지 않는 경우가 있으나 자분비파괴 검사로 미세한 결함까지 발견 할 수 있었다. 따라서 전동차 대치차 기어의 합리적인 비파괴검사법은 자분을 사용한 비파괴검사가 적합하다고 판단한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1453-1459
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• 2011

외접기어의 어느 한쪽 기어를 핀 또는 롤러로 대체한 롤러 피니언 기어 (RPG) 시스템은 기어 치물림 시 미끄럼 접촉을 줄이고 구름운동을 증대시켜 기어 내구성을 향상시킬 수 있다. 우선 본 논문에서는 전위계수(profile shift coefficient)를 고려하여 RPG 시스템의 캠 기어(cam gear)의 엄밀 치형설계 방법 및 치 꼬임으로 인한 간섭 방지조건을 제시하였다. 또 기어구동에 있어 치면에서 발생되는 진동이나 소음의 원인이 되는 피팅(pitting) 발생수명을 고려하기 위해, 설계인자의 변화에 따른 Hertz 접촉응력 및 하중응력계수(load stress factor)의 변화를 검토하였다. 이를 통해 RPG 시스템의 내구성을 향상시킬 수 있는 방안으로 전위계수의 증가를 제안하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제19권6호
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• pp.357-364
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• 2003

The sub­surface stress field beneath the gear's contact surface caused by the contact pressure in lubricated condition has been calculated. To evaluate the influence of the clearance shape on the stress field, two kinds of tooth profile models were chosen. One is the conventional cylinder contact model and the other is the new numerical model. Love's rectangular patch solution was used to obtain the sub­surface stress field. The analysis results show that the sub­surface stress is quite dependent on both the contact pressure and the profile model. The maximum effective stress of the new model is lower than that of the old model. The depth where the maximum effective stress occurs in the new model is not proportional to the intensity of the external load.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권3호
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• pp.80-88
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• 2010

A simple computational model for modeling of subsurface crack growth under cyclic contact loading is presented. In this model, it is assumed that the initial fatigue crack will initiate in the region of the maximum equivalent stress at certain depth under the contacting surface. The position and magnitude of the maximum equivalent stress are determined by using the equivalent contact model, which is based on the Hertzian contact conditions with frictional forces. The virtual crack extension method is used for simulation of the fatigue crack growth from the initial crack up to the formation of the surface pit due to contact fatigue. The relationships between the stress intensity factor and crack length are then determined for various combinations of equivalent contact radii and loadings.