• 한국기계가공학회지
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• 제20권8호
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• pp.1-10
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• 2021

Gears, which rotate and transmit power by interlocking two cogwheels, were invented in BC. They have been used in various systems, including industrial machinery, transportation devices, and living facilities, through the industrial revolution. Regardless of how they are used, gears are a major source of noise and vibration. Many effective measures are being taken to reduce the radiation noise generated from gears, most commonly by lubrication. Lubrication in gear units reduces friction on interlocking gear surfaces, dampening radioactive noise. This can be very useful for quiet gear design if these lubricating damping effects can be reflected in the analytical phase for gear design. This study experimentally confirms the properties of lubricated and non-lubricated radioactive noise by designing a decelerator gearbox and analyzing the radioactive noise characteristics by torque, rotation, and the number of gears using computer analysis.

• 동력기계공학회지
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• 제13권6호
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• pp.102-109
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• 2009

A retarder, as a supplementary brake system that is not friction-based, is frequently used in heavy-duty vehicles generally to slow the vehicles down on inclines. The electric retarder mainly used in a heavy-duty bus is generally placed between the transmission and the axle. The rotor inside the retarder system is attached to the axle. The operation of the retarder within a driven vehicle generates reverse torque due to coast driving force on hypoid gears in the differential gear system. By the reverse torque, scoring or scuffing on the hypoid gear teeth may directly occur. The scoring may be generated due to excessive contact stresses on the tooth surface. In this study, tooth contact stresses and contact patterns were analysed in order to investigate on the tooth scoring phenomenon using a finite element analysis program T900 in which the Hertzian contact stress formula was taken. Backlash, wear and surface finish were considered in the finite element simulation on the scoring.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.816-819
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• 2002

This paper is the study on stress analysis for tooth modification of high speed gear using a finite element method. Gear drives constitute very important mechanisms in transmitting mechanical power processes compromising several cost effective and engineering advantages. The load transmission occurred by the contacting surfaces arises variable elastic deformations which are being evaluated through finite element analysis. The automatic gear design program is developed to model gear shape precisely. This gear design system developed was used by pre-processor of FEM packages. The distribution of stresses at contacting surfaces was examined when gear tooth contacts. And this paper proposes method for the tooth modification after carrying out stress analysis using a finite element method.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.242-248
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• 2010

In this paper, Verification of the qualitatively identical relationships existing between simulation data and experimental results allowed for a new analysis procedure of a planetary gear set -- in an automatic transmission -- to be conducted. Tooth profiles were found to be crucial to the gear mesh forces of the planetary gear set. Based on Kahraman's Model, dynamic resonances of the planetary gear set were found to be out of operating range. Most importantly, a 2DPLANETARY FEM program, an innovative design tool for planetary gear sets, was utilized.

• 기계저널
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• 제32권10호
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• pp.858-866
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• 1992

지난 십여 년 전부터 자동차 연비에 관한 법적 규제가 강화되고 소비자의 자동 변속기에 대한 기대치가 증가하면서, 오랜 역사를 가지면서도 신뢰성의 부족 등의 이유로 그 동안 유단 자동 변속기에 가리어 빛을 보지 못하던 무단 변속기가 관련 소재 및 가공 기술의 발달에 힘입어 점차 주목을 받고 있다. 여기서는 자동차용으로 사용될 수 있는 무단 변속기의 핵심 요소인 무단 변 속기구 몇 가지에 대하여 소개하고 최근의 무단 변속기 개발 동향에 대하여 소개하기로 한다. 그리고 여러 가지 무단 변속기 중에서 무단 변속 기구와 유성 기어를 사용하여 구성할 수 있는 무단 변속기의 구조와 특성에 대하여 논하고 이러한 특성을 이용하여 구성할 수 있는 무단 변 속기의 시스템 구성 원리와 작동 원리에 대하여 소개하기로 한다

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1994년도 춘계학술대회논문집; 영남대학교, 20 May 1994
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• pp.82-87
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• 1994

자동차 엔진의 주기적인 연소과정 동아네 생성된 힘에 의해 엔진의 크랭크 샤프트에 회전 불균일성이 나타난다. 이것은 엔진 플라이휘일 부분에 비틀림 변동토크를 발생시키고, 이 토크는 클러치를 통하여 변속기의 인풋기어(input gear)에 전달되어 변속기에 비틀림 진동을 일으키는 주요 원인이 된다. 공회전시 변속기에서 기어의 충돌은 주로 이 비틀림 변동토크에 의해 발생하며, 이 충돌은 차내 소음의 원인이 된다. 또한 엔진의 경량화 및 고출력화에 따른 회전수 변동의 증가는 비틀림 변동토크를 증가시켜 변속기에 커다란 진동을 초래한다. 시뮬레이션을 사용한 클러치 비틀림 기구의 적절한 특성치를 구하는 것은 클러치 설계에 효율적이고, 이미 여러 연구 결과들이 보고되었다. H.Arai은 2자유도 비선형 모델을 사용하여 클러치 접속시 발생하는 외란과 계의 안정성을 고려하여 치타음 저감을 위한 시뮬레이션을 수행하였고, S.Ohnuma은 비선형 2단 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 설계에 대해서, 그리고, T.Fujimoto와 R.J.Comparin는 치타음의 발생구조와 특성을 고찰하고 비선형 비틀림 공진 저감에 의한 치타음 저감 기법에 대하여 연구하였다. 그리고, Wu Hui-Le는 자동차 동력전달계의 비틀림 진동 현상을 실험과 이론적인 계산을 통해 연구하였고, G.J.Fudala는 다자유도 모델을 이용하여 클러치의 비틀림 특성에 따라 주파수분석을 수행하여 치타음 저감 방법을 연구하였다. 또한, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 클러치는 동력을 전달 또는 차단하는 기능 뿐만 아니라 엔진이나 변속기에서 발생하는 소음이나 진동을 저감시키는 기능을 가지고 있다. 따라서 엔진 공회전시에 발생하는 치타음(rattle noise)이나 비틀림 진동을 저감시키는 방법으로는 여러가지가 있으나 클러치 디스크(clutch disc)의 비틀림 기구의 설계 인자들을 적절히 조절함으로써 변속기의 인풋기어에 전달되는 비틀림 진동을 저감시키는 방법이 일반적으로 수행되어지고 있다. 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5L 엔진을 장착한 경승용차의 실차실험을 통해 공회전시 엔진 플라이휘일과 인풋기어에서의 회전수 변동을 측정하고, 이 실험 데이타를 기초로 하여 엔진 토크 및 변속기에서의 드래그 토크를 계산하여 엔진-변속기 인풋기어의 반한정계 2자유도 진동모델과 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 프리댐퍼 영역에 대해 시뮬레이션을 수행하여 클러치 비틀림 기구의 설계인자인 비틀림 강성, 히스테리시스 토크에 따른 비틀림 진동 저감 효과를 연구하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권2호
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• pp.267-275
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• 2012

본 논문은 정상풍속과 돌발풍속을 수학적으로 모델링하고 풍향에 따라 전달되는 메인축에서의 전달모멘트를 조사하여 기어박스에 전달되는 풍하중의 특성을 파악하였다. 정상풍속은 지상에서 고도가 높아짐에 따라 속도가 증가하게 설정을 하였다. 풍하중에 의해서 메인축으로 전달되는 모멘트의 평균값과 하모닉값을 풍향 입사각을 $-45^{\circ}{\sim}45^{\circ}$로 변화를 주며 특성을 파악하였다. 또한 기어 트레인의 미스 얼라인먼트를 유발시키는 굽힘 모멘트의 특성을 파악하였다. 정상풍속모델에서는 블레이드의 3배수 주파수(3X)로 하는 토크의 가진이 생기며, 바람의 방향이 $+22.5^{\circ}$일 때 수평방향의 굽힘 모멘트가 주축으로 들어가는 토크의 50%수준으로 발생하는데 이는 수평방향으로의 탄성 축 휘임을 유발하여 치가 모서리에서 물림이 발생하게 하는 원인을 제공함을 알 수 있었다. 돌발풍속의 경우, 3X, 6X, 9X를 가진 주파수로 하는 토크의 가진이 바람의 방향이 +방향으로 커질수록 하모닉항의 상대 비율이 증가하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.870-875
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• 1986

본 연구에서는 랙의 이끝부분을 full-rounded tip으로 설계한 후, 이에 의하 여 창성되는 피니언의 이뿌리곡선을 구하여 전체치형을 완성하였다. 그리고 합성치 형기어의 미끄름율, 유효이뿌리원에서의 공칭굽힘응력과 두쌍접촉호의 길이대 원호부 분접촉호의 길이의 비인 접촉계수를 해석적인 방법으로 구하였다.또한 이들 특성들 과 물림율등 제특성을 비교.검토하여 공구압력각, 인벌류우트부분의 크기를 나타내는 물림각 및 원호반경등의 변화에 대한 제특성의 변화를 고려한 합성치형의 성능을 향상 시킬 수 있는 설계방법을 구하였으며, 합성치형과 표준인버류우트치형을 비교하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제7권2호
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• pp.67-74
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• 1991

The contact characteristics of gear tooth surface were studied by using the gear test rig of power circulation type. The effect of surface treatment conditions and revolutions on the tooth surface roughness parameters, and the relations between the lubrication conditions and tooth surface conditions, in spur gear sets wear considered. The result show that heat treatment of gear have an important effect upon fatigue strength and tooth surface conditions, and surface asperities undergo a circulating process of creation and destruction because of the influnce of plastic deformation. And surface roughness conditions at the tooth tips accompany a great deal of variation in running-in stage. According to the lubrication analysis and the study the tooth surface have a greater effect on surface demage than lubrication conditions, in mixed-lubrication condition.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권2호
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• pp.162-167
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• 2003

This paper is the study on stress analysis for tooth modification of high speed gear using a finite element method. Gear drives constitute very important mechanisms in transmitting mechanical power processes which compromise several cost effective and engineering advantages. The load transmission which occurred by the contacting surfaces arises variable elastic deformations evaluated through finite element analysis. The automatic gear design program was developed to model gear shape precisely. This developed gear design system was used by pre-processor of FEM packages. The distribution of stresses at contacting surfaces was examined when gear tooth contacts. And this paper proposes a method for the tooth modification after carrying out stress analysis using a finite element method.