• 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.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.270-275
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• 2008

자동차용 직선 베벨기어는 대량으로 생산되고 있기 때문에 생산성 향상을 위해 기어가공용 전용기에서 직접 가공하던 것을 냉간 단조 제조방식으로 변경되어 생산되고 있다. 시행착오를 최소화하여 단조에 의한 정확한 최종 형상의 정밀 제품을 조기에 개발하고, 반복 재현성을 확보하는 방법으로 CAD/CAM 시스템의 도입이 필요하다. 본 연구에서는 CAD/CAM 시스템을 활용하여 크라운 치형을 갖는 직선 베벨기어를 모델링 한다. 이를 토대로 NC 데이터 생성과 검증을 통해 가공품을 사전에 예측을 한 후 물림시험의 결과를 통해 마스터 기어를 제작한다. 이러한 마스터기어를 통하여 금형제작이나 가공에 필요한 지그제작을 가능하게 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.104-109
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• 2018

일반적으로 변속기 전체에 대한 내구시험을 통하여 파킹 락 기어의 내구성을 평가한다. 파킹 락 기어 부품 하나의 내구시험에 대한 시험 기준은 부재한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 파킹 락 기어의 내구시험 기준을 자체적으로 설정하여, 내구 성능시험을 수행하였다. 파킹 락 기어의 항복응력을 구하기 위해 정적 파단 시험을 수행하였고, 항복응력의 60%를 내구시험 조건으로 설정하였다. 설정된 시험조건으로 100만회의 반복내구 성능시험을 수행하였다. 또한, 내구 성능시험을 수행하기 위하여, 전용 지그를 제작하였다. 제작된 지그가 정적 파단시험에서 파손되어, 파손된 지그에 대한 유한요소해석을 수행하고 설계를 변경하였다. 수정한 지그를 제작하여 자체적으로 설정한 시험기준으로 내구 성능시험을 수행한 결과, 파킹 락 기어는 본 조건에 충족하였다. 본 연구에서 수행된 시험과 해석을 통하여 파킹 락 기어의 성능 및 내구 한계에 대한 기초 데이터를 확보하였고, 이러한 기초 데이터는 파킹 락 기어의 설계와 개발에 중요한 기초 자료로 활용될 것으로 사료된다.

• 한국자기학회지
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• 제24권5호
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• pp.152-159
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• 2014

마그네틱 기어는 두 개 이상의 분리된 장치들 사이에서 기계적인 접촉 없이 토크를 전송한다. 특히, 희토류계 영구자석을 사용한 마그네틱 기어는 고 출력으로 인해 다양한 산업에 적용된다. 따라서 마그네틱 기어는 일반적인 기어를 대체할 수 있다. 본 논문에서는 이차원 유한요소해석을 이용해 평행방향과 할박 자화 마그네틱 기어의 기어비를 선정하고, 내측과 외측 영구자석 두께, 철심 각도, 할박 세그먼트 개수, 내측과 외측 영구자석 자화 패턴과 같은 설계 변수에 따라 토크 해석을 수행하였다. 해석 결과, 개선된 설계변수를 갖는 모델이 초기 설계 모델과 비교해 더 높은 토크를 가짐을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.121-130
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• 2023

기어의 구조 안정성 및 치물림 성능을 분석하기 위하여 유한요소해석이 널리 사용된다. 본 연구에서는 스퍼 기어의 유한요소 모델링 조건이 해석 결과 및 간소화 효과에 미치는 영향을 분석하였다. 기어 구조 해석의 간소화 방법으로 기어 몸체 및 잇수 간소화, 요소망 생성 방식, 접촉 및 마찰 조건, 해석 조건 등을 선정하였다. 기어의 성능해석 지표로써 1주기의 기어 치물림 사이클 동안의 정전달 오차를 계산하였고, 간소화 지표로써 해석 소요 시간을 측정하였다. 유한요소해석을 통해 치물림 주기에 따른 접촉 응력 분포 및 변화 양상을 확인하였다. 모델링 조건에 따라 최대 전달 오차와 해석 소요 시간에 차이를 확인하고 원인을 분석하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제12권2호
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• pp.63-67
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• 2003

본 실험은 오이수확기의 메니퓰레이터에 장착하는 엔드이펙터를 생각한 것이다. 모터는 DC모터로 기어를 이용하여 작동되며, 동력전달에 있어 균형적인 배분을 이루었고, 따라서 부드러운 작동이 가능하였다. 또한 축을 이용한 베벨기어의 동력 전달로 모터에서 나온 회전력을 기어로 확실히 전달하였고, 결과적으로 오이 과병 절단 rpm에 있어서는 정확한 측정이 가능했다. 주요 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 모터는 칼날을 회전시키는데 있어 제어가 쉽고, 정확한 동력전달로서의 베벨기어는 비교적 정확한 결과를 제시했다. 2.실험에서의 반복적인 오이 절단작업에 제시된 결과는, 모든 작물에 적용될 수는 없지만, 오이 과병의 절단은 적정 rpm라 각도를 구하여 기계적 최적상황을 찾았다. 수평에서 위로 30$^{\circ}$각도와 198 rpm에서 효율 적인 절단작업이 이루어 졌다. 3. 엔드이펙터의 구조는 간단하면서도 고장 없이 제작되어야 하고 또한 경량이며 수분에 부식되지 않는 재료를 사용하여 설계하였다

• 한국추진공학회지
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• 제20권4호
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• pp.19-25
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• 2016

모터와 기어를 적용한 구동장치를 이용하여 정밀한 위치제어를 수행하기 위하여 I-PD 제어기법과 이중루프를 시스템에 적용한다. I-PD 제어기법은 과도응답 시 오버슛을 줄이는 동작을 수행함으로써 정밀한 위치 추종 결과를 얻는다. 또한 두 개의 센서와 이중루프를 이용하여 기어 시스템의 end play 성분에 의해 발생할 수 있는 위치추종에 대한 악영향을 저감하여 구동장치가 정밀한 위치추종을 할 수 있도록 한다. 본 연구에서는 이러한 개념을 설명하고, 동특성 변화에 의한 위치추종 결과를 확인하기 위하여 BLDC 모터와 기어를 적용한 구동장치 모델을 이용하여 시뮬레이션 결과로 검증하였다.

• 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.

• 한국융합학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.27-34
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• 2011

본 연구는 호빙 가공공정 없이 워엄 휠 기어 형상을 만들기 위한 워엄 휠의 개발을 위한 제품을 만드는 것이다. 호빙 가공 공정이 없기 때문에, 증가된 생산성과 등가의 품질을 가지는 플라스틱 워엄 휠이 결국 만들어지게 된다. 그 결과, 이 제품은 현대 모비스, 만도, TRW, KOYO/NSK/Showa(Japan), Delphai(Amercia)에 판매 될 것이다. 핵심 기술 및 전략은 다음과 같다. 워엄 휠의 성형을 위한 기술 보호는 최근 "헬리컬 기어(No. 10-2008-0105908) 성형"이 특허 공정으로 되어 있다. 나아가, "보스 삽입을 위한 위치 결정을 위한 성형 시스템"을 위한 특허 절차가 준비 중이다. 기어 기계가공 절차 없이 호빙 머신에 기어 성형 절차로서, 무엇보다 먼저, 기어를 만드는 코어 개발 기술이 주된 주제이다. 따라서, 코어 및 성형 기초가 초기 순서로 개발되지 않아서, 현재 개발되는 워엄 휠의 경우, 기어는 이차적으로 호빙 M/C로 기계가공 된다. 최종적으로는, 성형 기초 구조체를 위한 특허가 본 연구결과로 만들어질 예정이다.