• 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.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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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.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.11 no.5
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• pp.63-69
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• 2008

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2010.11a
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• pp.845-846
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• 2010

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1988.11a
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• pp.35-48
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• 1988

상대 접촉하고 있는 물체에 미끄럼 운동이 가해질 경우 마찰에 의해 발생되는 거의 모든 에너지는 열로써 나타나게 된다. 이러한 마찰열은 주로 adhered junctions의 파괴 및 표면돌기(surface asperities)들의 소성 변형에 의한 열역할적 비가역 반응의 결과로 발생된다. 접촉부위의 발생열은 양 접촉제의 접촉면에 전달되어 접촉표면 온도의 급격한 증가를 초래하며 그 결과로 여러가지 surface phenomena, 즉 마찰, 마모, 산화(oxidation), 부식 및 구조적 열화(structural degradation) 금속학적 상변화등에 큰 영향을 미치게 된다. 딸서 볼 및 로울링 엘레먼트 베어링, 기어, 캠과 태핏, 브레이크 등 기계요소의 설계를 위한 주인자로서 근래에 들어 접촉표면의 온도가 주목받고 있다. 표면에 존재하는 layer로서는 금속표면에 응착시킨 coating layers, contaminant films, physisorbed 또는 chemisorbed films, oxide layers 또는 마찰열에 의해 형성되는 경도가 아주 높은 내마모층(hard wear-resistant layers) 등이 고려될수 있다. 낮은 열전도성을 가진 oxide film이 접촉 표면이 온도를 증가시킨다는 것이 Jaeger에 의해 지적되었으며 Ling과 Lai는 moving heat sjource가 가해지는 layered surface의 표면온도분포를 구하면서 substrate와 thermal property가 다른 layer가 존재하게 되면 그 두께가 아주 얇더라도 (1 마이크론 정도) 표면온도는 크게 변화됨을 보였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.32 no.6
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• pp.563-570
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• 2015

In this paper, Finite Element Analysis (FEA) for gear heat treatment using simultaneous dual frequency (SDF) induction heating is conducted. To do this, thermal-electromagnetic coupled FE model is built. A two dimensional FE model of gear and heater is introduced to reduce computation time. For more time-efficient analysis, harmonic analysis for electromagnetic model is adopted and transient analysis model, for heat transfer model. Through the coupled analysis, it can be found that the proposed FE model can solve for SDF induction heating of gear and heat treatment parameters can also be determined.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1230-1231
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• 2007

2MW 풍력발전기용으로 사용할 영구자석형 동기발전기 물리설계 과정을 설명하다. 기어비가 72.28인 3단 기어를 사용하여 영구자석 pole을 회전자 표면에서 3 mm 깊이로 삽입시켜 안정된 구조를 취했다. 토크, 인덕턴스, 유기전압, 손실, 온도분포 등을 계산하기 위해 전자기해석과 열해석 등을 통해 영구자석, 회전자, 고정자 등의 구조를 정하고와 크기를 최적화시켰다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.14 no.1
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• pp.90-100
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• 1997

Sppur gear trains are used widely in high precision machines because gear trains have an advantage of exact transmission of angular velocity. Especially, gear trains are used in high quali8ty photocopying and photography OA machines. In general, gears have errors in manufacturing and assembling process and the errors are limited by tolerances. As the result, the tolerances cause the performance error. Therfore, it is important to predict transmission error caused by the tolerances for the tolerance design. Earlier tolerance design methods use mainly experimental and geometrical techniques. In this paper, a method for gear train analysis with tolerance is proposed. Because the method uses dynamic contacts, it is possible to consider irregularities and assemble errors of gears. In addition, the method can predit dynamic loads on the teeth of gears.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2010.06a
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• pp.571-582
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• 2010

Typically nondestructive inspection methods of the large gear units are applied to penetrate non-destructive inspection. Nondestructive penetrating inspection put into the small openings of the defect to penetration liquid, remove to excess penetration liquid on the surface of the gear units, spread with developing solution and we can find the small defect by coating with penetration liquid. However, this method has so many issues because of penetrate nondestructive tests on the gear assembly. The steep angle of screw is hard to achieved full penetration and has the problem to remove the excess. In contrast, the magnetic nondestructive inspection is easy to detect subsurface defects and subtle defects. According to the inspection results the stress concentrates in gear surface, some internal defects and microscopic flaws exist on the gear units are not found to penetrate the nondestructive inspection, but magnetic nondestructive inspection could have found many defect. Therefore, a reasonable method of nondestructive inspection for the large gear units is suitable to magnetic nondestructive inspection.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.19 no.3
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• pp.49-53
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• 2015

The purpose of this paper is to study and analyze the failure examples for fire by friction on clutch, manual transmission and tire system in a car. In the first example, the driver took the pedal with foot to act the clutch. But the clutch disk did not return from flywheel by leakage of clutch hydraulic line. The heat was produced between clutch disk and flywheel by surface contacting. As a result, it was produced the fire by oil sludge sticked with transmission. In the second example, the transmission system was operated to transfer power of engine by contacting with gear and gear. But, as if the oil of transmission was caused the oil insufficiency because of leaking by crack of transmission case, it found the fact that was produced the fire by deposit material on transmission case. In the third example, when the car's driver continuously pushed an accelerator pedal for escaping from dry pit, the tire took the heat by the friction force between tire and surface of road. As a result, it became the direct cause for the fire. Therefore the driver must manage not to produce the fire with friction parts by heating during running.