• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2001.11a
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• pp.111-116
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• 2001

본 논문에서는 유체기계에서 사용되고 있는 홀로제트밸브의 감속기에 대하여 APM S/W로 시뮬레이션(simulation) 하였다. 수압과 외부의 힘에 의해서 전달되는 베벨기어의 설계검증 및 재설계 관하여 시뮬레이션을 하였다. 도면의 재원을 변경시키지 않고 기어의 수명을 시뮬레이션한 결과 SM45C를 Martempering하여 사용할 시 기어의 수명이 짧아 적절치 못하였고 고주파열처리강, 질화열처리강을 사용할 경우 기어의 수명시간이 12,957-20,983시간 이였고 침탄강을 사용할 시 기어의 수명은 영구적이었고 소재의 경도가 우수할수록 더 많은 허용굽힘응력과 허용접촉응력을 받을 수 있다는 것을 시뮬레이션을 통하여 입증된다. 그리고 기어의 검증결과로 기어를 다시 설계할 경우 고주파나 질화강으로 하여 기어의 잇수가 1-3개만 늘어나고, 피치원의 지름이 4-12mm늘어나면 영구적으로 사용할 수 있고 침탄강을 사용할 시 치폭이 3mm줄어들고, 기어 잇수가 1-3개 줄어들고 피치원의 지름이 4-13mm 줄어들어 감속기를 경량화 시킬 수 있다는 것을 시뮬레이션을 통하여 입증되었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.12
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• pp.1005-1011
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• 2016

The fundamental reason for gear noise is transmission error. Transmission error occurs because of STE (static transmission error) and DTE (dynamic transmission error), while a pair of gears is meshing. These errors are generated by the deflection of the teeth and the friction on the surface of the teeth. In addition, the vibration generated by transmission error leads to excited bearings. The bearings support the shafts, and the noise is radiated after exciting the gear casing. The analysis of the contact stress in helical gear tooth flanks indicates that it is due to impact loading, such as the sudden engagement and disengagement of a gear. Stress analysis is performed for different roll positions, in order to determine the most critical roll angle. Dynamic analysis is performed on this critical roll position, in order to evaluate variation in stresses and tooth contact force, with respect to time. In this study, transmission error analysis was implemented on a spur and helical gear with involute geometry and a modified geometry profile. In addition, in order to evaluate the intensity of impact due to sudden engagement and significant backlash, the impact factor was calculated using the finite element analysis results of static and dynamic maximum bending stresses.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.11-11
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• 2017

지속적인 고령화 추세에 따라 여성과 고령층의 노동력이 차지하는 비율이 높아지고 있어, 사용하기 편리한 소형농기계의 요구가 증가하고 있는 실정이다. 본 연구에서 사용한 소형 관리기는 정식 작업 전 경운, 정지 등 다양한 작업이 가능한 농기계이다. 본 연구에서는 소형 관리기에 토크 측정 시스템을 구성하였으며, 작업 중 가장 큰 부하를 받는 구굴 작업 부하를 측정하였다. 또한, 작업 시 가장 직접적으로 영향을 받는 PTO (Power Take Off) 기어의 부하 용량(load capacity)을 기어 해석 소프트웨어를 이용하여 분석하였다. PTO 기어의 부하 용량은 안전율, 피로수명을 대상으로 평가하였다. 측정된 부하 데이터는 변동 하중이므로, 부하 크기와 빈도수의 규칙적인 신호로 단순화하기 위하여 레인플로우 카운팅 방법을 사용하였으며, SWT (Smith-Watson-Topper) 방법을 이용하여 공칭 토크를 계산하였다. PTO 기어의 안전율은 ISO 6336, 피로 수명은 마이너 법칙(Miner rule)을 이용하여 계산하였다. PTO의 변속 단수 총 2단이며, 5개의 스퍼 기어로 구성되어 있다. 시뮬레이션 결과, 소형 관리기의 주행 속도 또는 PTO의 회전속도 증가에 따라 PTO에서 발생하는 평균 부하가 크게 나타났다. 또한 주행 단수 및 PTO 기어 단수가 증가할수록 기어의 안전율과 피로 수명이 감소하였으며, 특히 PTO 기어의 안전율은 접촉 응력에서의 안전율보다 굽힘 응력에서의 안전율이 급격하게 감소하였다. 소형 관리기의 PTO 수명은 주행 단수 2단, PTO 단수 2단 일 때 가장 적게 나타났다. 따라서 소형 관리기의 주행 속도와 PTO 회전 속도를 저속으로 작업하는 것이 PTO 기어의 수명에 더 유리할 것으로 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.34 no.6
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• pp.806-815
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• 2010

Gear trains are combined with the planetary gear units and helical gear units. It is known that the combination type is decisive to the system performances of the transmissions. In this paper, within the commonly used range of the design requirements for medium and large scaled (1~8 MW) wind turbines, the transmission characteristics of the typical layouts of the gear train are investigated. According to the international standard by ANSI/AGMA/AWEA 6006-A03, the gear boxes are basically designed and compared with respect to the system lifes of 99% reliability, total weight, the power densities, overall diameter/length and the maximum stresses of the gear teeth. With these comparison works, the characteristics of the layouts of gear trains are discussed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.10 no.6
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• pp.870-875
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• 1986

In this study, full-rounded tip curve of rack and its mating fillet curve of pinion in Involute-circular arc composite tooth profile are derived. Mechanical characteristics are calculated analytically, i.e., Specific sliding, Nominal bending stress at working root circle and the Contact factor of the arc of contact in circular arc part to the arc of double contact. These characteristics compared with standard involute tooth profile are improved in circular arc part of composite tooth profile. To obtain more efficient composite tooth profile, we studied these characteristics with regard to the changes of unwound angle and radius of circualr arc. And a design method of composite tooth profile is suggested. Composite tooth profile are compared with standard involute tooth profile.

• Journal of Drive and Control
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• v.13 no.4
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• pp.45-51
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• 2016

The power train of a hydro-mechanical, continuously variable transmission for forklifts makes use of hydro-static units, hydraulic multi-wet disc brakes & clutches, and complex helical & planetary gears. The complex helical & planetary gears are very important parts of the transmission because of a strength problem. In the present study, we calculated the specifications of the complex helical & planetary gear train, and analyzed the gear bending and compressive stresses of the gears. It is necessary to analyze the gear bending and compressive stresses thoroughly for optimal design of the complex helical & planetary gears with respect to cost and reliability. In this paper, we analyze the actual gear bending and compressive stresses of complex helical & planetary gears using the Lewes & Hertz equation, and we also verify the calculated specifications of the complex helical & planetary gears by evaluating the results of the data of allowable bending and compressive stress using the Stress vrs Number of Cycles curves of gears.

• Tribology and Lubricants
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• v.9 no.2
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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.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.10 no.4
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• pp.38-43
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• 2011

Industrial reducer is in general use to Deck Crane. High-precision and high-efficient reducer is minimized the power-loss and energy-loss of a machine. So it contribute the price reduction and life extension. Reducer is usually using the Planetary gear reducer. Planetary gear reducer is composed the sun gear, planet gear, internal gear and casing. Industrial reducer's wear and breakage have a short-life. To solve this problem, it is using the profile-shifted-gear or tooth modification. This study was carried out the effect of addendum modification coefficient on tooth fillet bending strength to planetary reducer. Tooth fillet bending stress is calculate. And all parameter were expressed the function of addendum modification coefficient. And then stress concentration factor of tooth fillet curve was express the function of addendum modification coefficient using comparison between theory and finite element analysis.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.11 no.2
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• pp.55-59
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• 2012

This study performs the bending and contact stress analyses for a pair of mating gears during rotation. The interested gears are used for a railway reducer. In general, the railway reducer needs high speed rotation, which leads to a large gear ratio. Thus, it is not easy to apply finite element method to investigate the strength performance, since the size of a gear is much larger than that of a pinion. In this study, the bending and contact stresses determined from FEM are compared with the values determined from the ISO code.

• Tribology and Lubricants
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• v.38 no.1
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• pp.22-26
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• 2022

A 1.7-ton grade small excavator is a construction equipment that can perform various functions in limited spaces where heavy equipment cannot enter easily. Owing to the recent acceleration of urbanization, it has been used increasingly in drainage and gas pipes, as well as for road repair works in urban areas. The power train of a traveling reducer for a 1.7-ton grade small excavator utilizes a complex planetary gear system. Complex planetary gears are vital to the power train of a traveling reducer as it mitigates the fatigue strength problem. In the present study, the specifications of a complex planetary gear train are calculated; furthermore, the gear bending and compressive stresses of the complex planetary gears are analyzed to achieve an optimal design of the latter in terms of cost and reliability. In this study, the actual gear bending and compressive stresses of a planetary gear system are analyzed using a self-developed gear design program based on the Lewes and Hertz equation. Subsequently, the calculated specifications of the complex planetary gears are verified by evaluating the results with the data of allowable bending and compressive stress based on curves of stress vs. number of cycles of the gears.