• 한국기계가공학회지
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• 제21권9호
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• pp.50-55
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• 2022

Acceleration performance, maximum velocity, urban driving energy consumption, and high-way driving energy consumption are important characteristics of electric vehicle driving. This study analyzes the effect of a gear ratio on these characteristics for a front wheel drive electric vehicle. The normalized sensitivity metric is used to compare the sensitivity of these scaled characteristics to the changes in the gear ratio. The sensitivity analysis results show that the normalized values are 0.95 for maximum velocity, 0.91 for acceleration performance, 0.51 for urban driving energy consumption, and 0.24 for high-way driving energy consumption. Therefore, the maximum velocity was affected the most by the changes in the gear ratio. These results can be used to determine the gear ratio of a front wheel drive electric vehicle to optimize the driving characteristics simultaneously.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권6호
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• pp.1-7
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• 2022

This work investigated the performance improvement of a medium-pressure fixed-displacement-type SPUR gear pump, which is mainly used in the machine tool industry. The 3D CFX analysis and IS technique were applied using ANSYS (commercial FEM code) and compared with experimental results to ensure the reliability of the analysis. In addition, the performance improvement of the pump was obtained using the theoretical volumetric displacement equation, and the gear tooth width was changed. The pressure flow performance curves were compared, and the results were analyzed according to the width of the gear teeth. This is a factor that can cause irregular flow, vibration, and noise inside the gear pump owing to friction between the housing and gear pump.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권2호
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• pp.64-72
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• 2022

Gear designers need to select the proper tolerances for deviations in both the center distance and parallelism of axes because these deviations cause high stresses and lead to fatigue breakage of the teeth. In this study, a three-dimensional finite element analysis model was developed for a helical gear used in metro vehicles, and a bending stress analysis method for gear pairs was established according to the contact position change. Using this model, the effect of shaft misalignment due to the center distance and shaft parallelism deviations on the bending stress of the gear was analyzed. As a result, the magnitude of the bending stress changed nearly linearly with the change in the center distance deviation. The tooth contact of the helical gear is biased toward the end of the tooth width when the parallelism deviations of the shaft occur, and the tooth root bending stress increases.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.121-121
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• 2009

자동차는 코너 주행 시 In-corner와 Out-corner 의 바퀴 궤적이 달라지므로, 특별한 장치가 없이 좌우 구동 측의 바퀴가 같은 속도로 회전을 하게 되면 정상적인 주행이 불가능하다. 따라서 정상적인 코너 주행이 가능 하려면, 코너 안쪽 바퀴보다 바깥쪽 바퀴가 더 빨리 회전해야 하며 이러한 회전 차를 보상받지 못할 경우 바깥쪽 바퀴가 끌리는 현상이 발생하는데 이를 방지하기 위해 디퍼렌셜 기어가 필요하다. 현재 디퍼렌셜 기어는 디퍼렌셜 케이스와 링기어를 볼트로 체결하는 조립 공법을 통해 생산되고 있다. 하지만 볼트 체결 공법은 조립을 위한 볼트와 볼트 체결을 위한 플랜지와 볼팅을 위한 홀을 가공하는 공정이 필요하기 때문에 재료비 절감 및 생산 효율 향상에 매우 불리하고 볼트체결을 위한 부분 때문에 불필요한 무게가 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 기계적 체결 방식을 레이저 용접 방식으로 대체하여 재료비를 절감하고 무게 저감을 통해 주행성능을 향상시키고자 하였다. 링기어의 소재는 침탄처리강(SCM420H)이며 디퍼렌셜 케이스의 소재는 주철(GCD500)을 사용하고 있다. 주철은 용접시 용접부와 열영향부에서 마르텐사이트 조직과 레데브라이트, 시멘타이트 조직이 생성되며 고탄소 모재의 탄소 확산으로 인한 부분 혼합영역에서 탄소 합금이 생성되어 균열이 발생하는 등 용접성이 매우 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 이러한 주철의 난용접성을 해결하는 방법으로는 고탄소 모재 용접시 발생하는 탄소의 확산을 억제하거나 예열이나 후열 처리를 통한 냉각 속도의 제어하는 방법과 오스테나이트 안정화 원소를 첨가한 필러와이어를 사용하여 용접시 마르텐사이트와 시멘타이트의 성장을 방해하는 방법 등이 이용되고 있다. 본 연구에서는 예열처리나 후열처리를 통한 주철의 용접법은 대량 생산을 통한 원가절감을 노리는 자동차 업계의 특성에 비추어 볼 때 비용이나 프로세스 구성 면에서 적용하는 것이 어려울 것이라 판단하여 Ni-base filler metal을 통한 주철의 용접법을 선택하였고 그 결과 실차에 적용하기 위한 비틀림 강성 테스트나 내구 테스트는 통과하였으나 NVH 테스트 결과 볼팅 체결 방식에 비하여 소음이 커지는 문제가 발생하고 링기어의 HAZ부가 고경화 되는 문제가 발생하였다. 때문에 용입깊이를 초기 시제품인 5mm에서 4mm로 변경시켜 입열량 감소 및 용접변형을 줄여 소음 문제를 해결하고자 하였으며 링기어의 침탄층을 1mm 절삭하여 링기어 HAZ부의 고경화 문제를 해결하고자 하였다. 이러한 용접 구조 변경이 용접변형 및 강성과 피로에 미치는 영향력을 알아보고자 용접 및 열처리 상용 소프트웨어인 SYSWELD, 구조해석 상용소프트웨어인 NX_NASTRAN, 피로 해석 상용 소프트웨어인 FEMFAT을 이용하여 시뮬레이션 하였고 실제 구조 변경한 용접 시제품과 비교, 분석하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권7호
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• pp.1266-1277
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• 1992

본 연구에서는 공구의 형상과 절삭조건에 따른 공구의 결손형태를 예측하기 위하여 현재 가장 널리 쓰이고 있는 인볼류우트커터의 결손형태를 절삭날의 응력분포 값으로 예측하고 실험에 의하여 검증함과 동시에 기어 절삭실험을 통한 공구 결손의 성장거동을 고찰하였으며, 또한 마멸과 결손이 발생함에 따른 절삭력의 변화와 평형을 관찰하여 상호관련성을 비교함으로써 인볼류우트 기어커터의 초기 결손을 해석적으로 예측하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.494-495
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• 2006

개폐기, 차단기와 같은 스위치기어들은 지중케이블이나 가공선로, 콘덴서 뱅크에 흐르는 진상 전류의 개폐를 많이 하게 된다. 이때 진상전류의 크기는 정격 차단전류나 부하전류보다 그 크기가 매우 작다. 그러나 스위치기어 측면에서는 전압을 고려하였을 때 가혹한 시험이며, 이는 차단 후 극간에 걸리는 과도한 회복전압에 기인한다. 본 논문에서는 국제규격에서 요구하는 진상전류 시험의 회로조건들을, 회복전압 측면에 바탕을 두고 고찰해 보았다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.104-110
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• 2008

A lot of straight bevel gears have been manufactured by the cold forging process in order to improve the productivity and mechanical property of the product. The die for the cold forging of the gear needs high precision and reproducibility. In the study, cold forging die has been modeled by CAD/CAM and manufactured by machining center using ball end mill coated by (Al, Ti)N for heat-treated alloy steel(STD11, HRC 60). Through the measurement of the machined die, satisfactory dimensional accuracy and surface roughness were obtained. In the future, many 3-d cold forging dies will be directly machined instead of electric discharge machining.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.1-7
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• 2008

Fine grained superplastic Zn-22%Al alloy was extruded using a laser machined micro-die to produce a micro-gear shaft. Extrusion process was conducted under a constant pressure at constant temperatures ranging from 503 to 563K. Laser machining was capable to machine a micro-die with close tolerances and adequate surface quality. The extrusion rate increased with extrusion load under constant extrusion temperature. The rate reached a steady state and became constant after a certain period. There was a small instantaneous stroke on application of the load and then a very brief primary stage which preceded steady-state flow. The micro-extrusion process was proven to produce a micro-gear shaft successfully using a fine grained superplastic Zn-22%Al alloy.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권9호
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• pp.48-53
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• 1999

In this paper, a practical method for design and machining of cycloid gear was investigated. Based on the proposed method, a systematic program was developed for automatically designing the tooth profiles of epicycloid and hypocycloid gears for the case fo one difference between the number of teeth of cycloid gear and the number coordinates of tooth profiles and pressure angles. The error analysis between cycloid curve and Biarc curve was performed to show the effective method of equidistant partitioning of cycloid curve so that efficient method of Biarc curve fitting was also proposed for the partitioned curve.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.257-263
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• 2018

본 연구는 트랜스미션에 들어가는 부품인 차동기어에 대한 자동 검사 장비를 개발하고자 하는 것이다. 본 기술개발은 Micro Vision 자동 검사 장비와 마이크로레이저 자동 검사 장비를 사용하여 만들 것이다. 이는 작업자가 부주의하게 가공한 제품을 전수검사 단계에서 불량률 0를 만들고자 한다. 본 연구를 통해 개발된 장비를 여러 분야 사업에 적용할 것이다. 포장회사, 너트 볼트 가공업체, 정밀 반도체 상단에 인쇄를 위한 업체, SMT 업체 등 다양한 분야에 비전검사 장비를 판매하고자 한다. 본 기술개발을 통해 불량률 0를 실현하면 모기업으로부터 안정적 물량 확보, 나아가 제품 신뢰도를 바탕으로 수출을 할 수 있는 기반마련의 기회도 가능하다. 자동검사시스템을 국내 자동차 부품 가공업체에 적용할 경우 우리나라 자동차의 신뢰도 또한 크게 상승 할 것으로 생각된다.