• 제목/요약/키워드: 변속 신뢰성

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자동차용 무단 변속기

  • 김만식;최영덕
    • 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

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수동변속기 동기장치의 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Synchromesh in Manual Transmission)

  • 이충섭;손진희;조희복
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.107-117
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    • 1996
  • The shift feeling, a driver experiences during gear shifting, is a major factor in manual transmission quality. Recently, the shift feeling has becoming more severe every year in proportion to the higher torque and revolution speed of today's automotive engine. In this paper, first, the diagram of a relation between cone angle, sleeve chamfer angle, and friction coefficient of ring is investigated for easy design of Synchromesh system. And then, methodology to solve the shift problems such as clashing noise and rough shift, ect. by analyzing the synchronization procedure in sequence and by investigating the shift waveform if presented.

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자동변속기 부품의 전자빔 용접특성에 관한 고찰 (A Study on the Electron Beam Welding Characteristics of Automatic Transmission Parts)

  • 김숙환;김성욱;김기철
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.114-114
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    • 2009
  • 최근 국내외에서 자동차 연비와 성능 향상을 위하여 고부가가치 자동변속기의 개발이 적극적으로 추진되고 있다. 특히, 유럽(ZF)과 일본(JATCO, AISIN)을 비롯한 변속기 부품의 기술선진국에서는 전자빔 용접을 적용한 고부가가치 자동변속기 제품이 개발되어 다양한 고급차 모델에 적용되고 있으며 2010년까지 8속 자동변속기를 출시할 예정으로 개발을 추진하고 있다. 이러한 자동변속기를 개발하기 위하여 부품의 성형 및 가공정밀도 관리가 중요하며, 최종 조립되는 부품의 전처리(연질화처리, 탈지, 이물질 제거등)와 용접시 용접변형을 최소화하기 위한 공정조건의 엄격한 관리가 요구되고 있다. 변속기 부품으로 사용되는 소재는 성형성 확보를 위한 연질재(SPCC)와 강도를 확보하기 위한 고강도강(SAPH400, SPFH590)으로 서로 다른 두께의 재질이 조립되어 최종단계에서 용접공정에 의해 제작되고 있다. 특히, 연질재는 복잡한 형상으로 성형한 다음, 가공을 거쳐 경화를 위한 연질화처리가 요구되기 때문에 건전한 용접을 하기 위해서는 용접면에 접한 연질화 처리부는 연질화 처리재가 잔존하지 않도록 완전한 제거할 필요가 있다. 만약 전처리 공정에서 충분한 세척과 가공품의 정도관리가 확보되지 않으면 전자빔 용접시 고온에서 이물질 증발과 잔류, 스패터 발생등에 의한 용접부 결함발생이나 용접변형으로 인하여 제품불량이 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 최종 조립공정인 용접작업시 발생되는 결함을 방지하고 이 두께 및 이종소재의 전자빔 용접비드 형상(비드 폭, 용입깊이)을 최적화 함으로서 용접부 변형을 최소화하고 충분한 강도를 확보하고자 전자빔 용접전류와 속도에 따른 비드형상을 비교검토 하고자 하였다. 그리고 실차적용시 신뢰성을 확보하기 위하여 전자빔 용접한 자동차 변속기 부품의 비틀림 시험을 실시하였으며 전자빔 용접 전, 후의 변형량을 측정하여 변속기 부품으로서의 적용성을 검증하고자 하였다.

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누적손상이론에 근거한 트랙터 변속기의 가속수명 시험시간 계산 방법 (Calculation method of accelerated life test time for tractor transmission based on cumulative damage theory)

  • 김대철;윤장원;강영선;남상일
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2003년도 하계 학술대회 논문집
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    • pp.117-121
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    • 2003
  • 다양한 형태의 작업을 수행하는 트랙터의 변속기에 대한 신뢰성을 확보하기 위해서는 장기간의 수명 시험이 요구된다. 이러한 수명 시험시간을 단축하기 위해서는 트랙터가 포장에서 이용되는 형태를 토대로 한 수명예측과 가속패턴을 작성하고 가속계수 결정하는 가속 시험법이 정립되어야 한다. (중략)

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자전거용 크랭크 일체형 자동변속기에 대한 특성 해석 (Characteristics Analysis of CVT with Built-in Crank for Bicycle)

  • 백승엽
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.963-969
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    • 2015
  • 자전거는 환경공해 능력과 웰빙에 대한 관심증가 때문에 가장 유망한 미래 교통수단 중의 하나이다. 실제 자전거에 적용될 무단변속기를 제작하기 전에 신뢰성이 확보된 시뮬레이션 프로그램을 통하여 문제점을 초기에 확인하고, 각 링크의 소재 및 두께 등의 설계인자 최적화와 능력을 평가할 필요가 있다. 이 같은 과정을 통하여 무단 변속기 시스템 설계 과정에서의 소요비용을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 설계인자를 확정하기 위해 응력해석을 수행되었으며. 전체 모델링 중에서 각 링크와 조인트 부분을 주요 설계인자로 가정하고 각각의 링크 및 조인트의 영향도 및 작동 시 받은 응력들을 CAE를 통해 확인하였다. 또한, 해석 영역에 대하여 적절한 수학적 모델링을 통해 맥동 현상을 계산할 수 있는 전용 code를 개발하였으며, 이를 Matlab에 적용하여 해석 결과를 graphic화하여 분석하였다.

궤도차량 변속기 출력 축 지지구조에 따른 베어링 수명 영향 평가에 대한 연구 (A Study on the Lifetime Assessment of Bearings According to the Output Shaft Supporting Structures in Transmissions of a Tracked Vehicles)

  • 박종원;김형의
    • 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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    • 제11권4호
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    • pp.331-342
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    • 2011
  • The transmission of tracked vehicles performs complex functions as steering, shifting, braking, etc. and the system level life time has been a key influenced by the number of sub-parts like as gear assembly, torque converter, clutches, bearings and so on. In particular, the mechanical type steering system in tracked vehicle has impact shock torques in steering shift and those kind of shock torques can effect on the durability of many sub-parts in power train system. The field failure modes of gear assembly, steering assembly and the bearings of output shaft appear as a very complex phenomenon. In this study, the actual failure, which may occur in field, of the transmission was investigated comprehensively and that the endurance test on the resulting output shaft bearing failure analysis and life assessment was performed. Life time test method used in this study, developed for the purpose of the internal usage, and under these testing techniques the impact of the each bearing damage, which used in tracked vehicle transmission left / right outputs of different structures, was analyzed.

자동변속기 윤활용 기어펌프의 가속 수명시험 설계에 관한 연구 (Study on Accelerated Life Test Design for a Gear Type Lubrication Pump for Automatic Transmission)

  • 박종원;정동수
    • 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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    • 제12권3호
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    • pp.201-213
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    • 2012
  • A gear type lubrication pump is an essential component of the powertrain and has a major role for supplying oil to the gears and bearings in automatic transmission with a hydraulic clutch. Therefore, the durability test code design of lubrication pump is very important to ensure the reliability of the entire transmission and the vehicle. In this study, the design process for the life testing of lubrication pump has been generalized by four steps. The four design steps of the life testing of lubrication pump consist of the configuration of load spectrum, rain flow counting and analysis of load level, the equivalent damage assessment and test code generation. In fact, the load spectrum should be obtained from the field operating condition but that kind of data is the top secret of manufacturers. This is not open to the public in general. So we could use the artificially simulated load spectrum instead of field obtained one and focused on the development of the general process for designing the life test of a gear type lubrication pump. Reliability goals for lubrication pump, pressure, torque, temperature and load spectrum, if present, as appropriate for the given test conditions, accelerated life testing for the lubrication pump can be designed by the developed design steps.

BLDC 모터로 구동되는 오일 펌프 제어 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Oil Pump Control Systems Driven by a Brushless DC Electric Motor)

  • 곽성우;김형수;양정민
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.83-90
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    • 2014
  • 본 논문에서는 BLDC 모터로 구동되는 오일 펌프 제어 시스템을 설계하고 구현하는 문제를 다룬다. 제안된 오일 펌프는 하이브리드 차량에 장착되어 엔진 클러치와 변속기에 충분한 양의 작동유를 공급하는 역할을 한다. BLCD 모터로 구동되는 제어기를 단순화하여 전원 전압을 PWM 방식으로 직접 제어하는 일반적인 방법을 사용함으로써 응답성 및 정확성을 향상시키는 것을 주목적으로 한다. 제안된 제어 기법은 오일 펌프 장치의 효율성과 신뢰성을 높인다. BLCD 모터의 회전과 오일 펌프 가동 실험을 실시하여 제안된 기법의 성능을 검증한다.

78 kW급 농업용 트랙터의 로타리 경운 작업에 따른 등가 토크 분석 (Analysis of Equivalent Torque of 78 kW Agricultural Tractor during Rotary Tillage)

  • 백승민;김완수;박성운;김용주
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.359-365
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    • 2019
  • 본 연구는 트랙터 변속기의 성능평가, 내구성 향상 및 최적 설계 등을 위한 기초 연구로써 로타리 작업에 따른 78 kW급 농업용 트랙터의 엔진 토크를 CAN 통신을 이용하여 수집하고, 등가 토크를 분석하였다. 신뢰성 높은 트랙터 개발을 위해서는 실제 농작업 환경에서 발생하는 부하를 등가 토크로 변환하여, 분석하는 것이 필요하다. 등가 토크는 대표적인 누적 손상법인 Palmgren-Miner 식으로 작업 및 선회구간에 대하여 계산되었으며, 각각 229.2, 136.7 Nm로 나타났다. 로타리 작업구간에서 최대 및 평균 토크는 각각 336.0, 234.4 Nm로 나타났으며, 선회구간의 최대 및 평균 토크는 288.0, 134.6 Nm로 나타났다. 로타리 작업구간에서의 엔진 토크는 PTO를 통해 토양을 경운하기 때문에 선회구간보다 높게 나타났다. 엔진의 최대 및 정격 토크는 각각 387.0, 323.0 Nm로, 로타리 작업 및 선회구간의 등가 토크보다 각각 183%, 136% 높게 나타났다. 국내 트랙터 회사는 일반적으로 엔진의 정격 토크를 기준으로 변속기를 설계하기 때문에, 실제 작업 토크와 다소 차이가 있다. 그러므로 최적 설계를 위해 실제 작업 토크를 고려하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

핵심 농기계(트랙터, 콤바인 및 이앙기) 이용 및 수리실태 분석 (Analysis of Utilization and Maintenance of Major Agricultural machinery (Tractor, Combine Harvester and Rice Transplanter))

  • 홍성하;최규홍
    • 한국국제농업개발학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.292-299
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    • 2018
  • 농가의 핵심 농기계 이용 만족도를 조사 분석한 결과, 수입산이 국산 대비 트랙터는 1.2배, 콤바인 1.3배, 이앙기 1.4배 높은 것으로 나타났다. 즉 가격과 사후봉사를 제외한 작업성능, 조작편이성, 내구성, 고장빈도에서 높은 만족도를 보였고, 이는 전자유압제어, 파워트레인 및 변속기 설계, 신소재, 저소음 캐빈 등 기술수준의 차이가 반영된 결과로 여겨진다. 국산 농기계의 품질향상을 통한 적극적인 대응이 필요한 것으로 판단된다. 대리점을 대상으로 한 핵심 농기계의 부품 및 소모품에서 고장 수리 빈도수가 높게 나타났다. 트랙터는 주요 4개 부위에서 85.3%, 콤바인은 5개 부위에서 89.6%, 이앙기는 3개 부위에서 80.5%가 발생한 것으로 분석되었다. 그리고 제조사를 대상으로 한 수입산 대비 국산의 기술수준이 중소형 트랙터, 4조 콤바인 및 6조 이앙기는 근접하였으나, 트랙터는 60-100%, 콤바인 70-100%, 이앙기 70-95%로 평가되었다. 또한 국산의 문제점으로 트랙터는 내구성과 조작편이성, 콤바인은 내구성, 이앙기는 조작편이성을 가장 큰 문제로 인식되고 있다. 농가, 대리점 및 제조사의 조사결과를 종합해보면, 농가 및 대리점에서는 품질 개선과 내구성 향상이 시급하다고 응답하는 반면에, 제조업체는 주로 작업성능과 조작편이성 향상 기술개발에 역점을 두고 있어 현장과 괴리감을 보였다. 따라서 제조사에서는 농가와 대리점의 애로사항을 설계 생산에 적극 반영해야 할 것으로 판단된다. 특히, 수입산 농기계 대비 국산의 가장 큰 문제점은 잔고장으로 대표되는 품질 문제로 분석되었다. 이는 제조사 입장에서 농기계 판매의 계절성에 따른 경영악화와 소량 생산으로 인한 한정적인 제품원가 절감요소가 낳은 결과로 판단된다. 제조사 입장에서는 시장의 가격경쟁력 강화를 위해 자체적으로 기종별 부품 공용화와 다량 구매 부품의 원가절감 전략을 구사하고 있는데, 이로 인해 오히려 품질 저하와 농가 불만 증가를 초래, 점진적인 시장점유율 하락을 인지하면서도 부품개발 등에 적극적으로 대응하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 결론적으로 국산 농기계 부품의 신뢰성 및 내구성 시험 강화를 위해 일본 수준의 시험검정과 연속시험 보완이 필요하며, 농가 보호를 위해 고장 수리 빈도수가 높은 주요 부품에 대한 정례적인 사후검정기준 마련 등 제도적 보완이 필요할 것으로 판단된다. 또한 국내 농기계산업의 활성화와 국산농기계의 국내외 시장경쟁력 강화를 위해, 현재 시점에서 정책적으로 제조사와 부품 제조업체를 포함하는 공용부품 개발, 제조 및 공급을 위한 농기계부품연구원의 설립이 절대적으로 필요한 시기로 판단된다.