• 제목/요약/키워드: 유성기어 구조분석

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유연핀을 적용한 2.5MW급 풍력발전기용 기어박스의 동응답 해석 (Dynamic Response Analysis of 2.5MW Wind Turbine Gearbox with Flexible Pins)

  • 조진래;정기용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.37-44
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    • 2016
  • 본 연구는 2.5MW급 풍력발전기용 기어박스의 동특성 분석에 관한 것으로서, 유연핀(flexible pin) 채용에 따른 유성기어축의 미스얼라인먼트(misalignment) 개선여부와 충격하중에 따른 기어박스의 동응답 특성을 유한요소해석을 통해 고찰하였다. 내부의 복잡한 기어시스템의 하중전달을 정확하게 그리고 효과적으로 반영하기 위해 치접촉을 등가 치강성계수를 갖는 스프링요소와 물림률을 이용하여 모델링하였다. 기어의 등가 치강성계수는 기어치에 대한 변형해석을 통해 계산하였으며, 동특성 분석을 위해 기어박스 입력단에 충격 토오크를 부과하였다. 수치실험을 통해 등가 치강성모델의 타당성을 검증하였으며, 양단 그리고 일단 고정축과의 상대 비교를 통해 유연핀 적용에 따른 유성기어축의 미스얼라인먼트 개선여부를 확인할 수 있었다.

기술현황분석 - 트랙터용 기계-유압식 무단변속기(DMT) 연구현황

  • 정동수;박종원;정용욱
    • 기계와재료
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    • 제23권3호
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    • pp.164-172
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    • 2011
  • 기계-유압식 무단변속기인 DMT는 농촌의 고령화의 추세에 맞물려 중 대형 트랙터의 핵심기술로 부각되고 있다. DMT는 기계동력과 유압동력인 두 개의 전달 구조를 조합하고 서로의 단점을 보완함으로써 기동력이 우수하고, 변속충격이 거의 없고, 전달효율이 향상되고 있다. 트랙터용 DMT는 유압동력을 전달하는 HST, 기계동력을 분배 뽀는 합성하는 유성기어 장치, 전진과 후진을 선택하는 전 후진 클러치, 출력축을 정지하는 브레이크 등으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 DMT의 핵심기술인 HST와 유성기어장치에 대한 내부구조 및 동력전달을 해석하고 시제품의 실험결과를 제시하여 국내에서 진행되고 있는 DMT의 연구현황을 소개하고자 한다.

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듀얼 모드 하이브리드 동력전달계 (Dual-mode Hybrid Powertrain)

  • 양호림;김남욱;안국현;조성태;임원식;이장무
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.543-546
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    • 2006
  • 최근 여러 연구에서 다양한 종류의 멀티 모드 하이브리드 동력 전달계가 제안되고 있다. 멀티모드 동력전달계는 두 개 이상의 다른 유성기어식 하이브리드 시스템으로 이루어져 있으며 클러치를 사용하여 각 상황에 유리한 유성기어 시스템을 사용하여 주행한다. 각 유성기어 시스템의 단점들을 보완할 수 있기 때문에 단일 모드를 사용하여 주행했을 때보다 여러 면에서 높은 성능을 보인다. 일반적으로 유성기어식 하이브리드 시스템은 크게 입력, 출력, 복합 분기식의 세 가지 종류로 나눌 수 있는데 이 논문에서는 입력 및 복합 분기식 구조의 특징을 분석해 보았다. 또한 시뮬레이션을 통해 입력, 복합 분기식 구조를 사용하여 듀얼 모드를 구성하였을 때 단일 모드와 비교하여 어느정도의 성능을 보이는지 알아보았다.

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동력 분배형 유성기어열의 구조 특성 분석 (Analysis of Structural Characteristics of Power-Split Type Planetary Gear Train)

  • 이기훈;이근호;배인호;이정상;정태형
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.311-314
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    • 2008
  • The volume and size of the wind turbine gearbox has been increased with increasing transmitted power. The optimal sizing of gearbox is important due to limited space on the nacelle. The power-split type planetary gear train has been regarded as a better solution than conventional type from the point of view of the volume and weight. The purpose of this paper is to optimize the volume and weight of the gearbox by the analysis of structural characteristics and evaluation of strength of the power-split type planetary gear train.

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자동변속기 유성기어 소음을 고려한 시스템 분석용 프로그램 개발 및 적용에 관한 연구 (Development of a Design and Analysis Program for Automatic Transmission Applications to Consider the Planetary Gear Noise and Its Adaptation)

  • 이현구;이상화;김무석;홍사만;김시웅;유동규;권현식;아멧칼만
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권7호
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    • pp.487-495
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    • 2015
  • A generalized special program called planetary transmission analysis(here in after PTA) is developed to improve planetary gear noise in automatic transmission. PTA is capable of analyzing any typical one-degree-of-freedom automatic transmission gear train containing any number of simple, compound or complex-compound planetary gear sets. The kinematics module in PTA can compute the rotational speeds of gears and carriers and calculate the order frequencies to predict the planetary noise components. The power flow analysis module performs a complete static force analysis providing forces, moments, or torques of gears, bearings, clutches and connections. Based on the given type and number of planetary gear sets, the search algorithm determines all possible kinematic configurations and gear tooth combinations in a required set of gear ratios, while eliminating whole kinematic redundancies and unfavorable clutching sequences. By using PTA program, planetary internal speeds of new developed automatic transmission are early obtained; therefore, possibility of the noise problem could be predicted in early design stage. As implementing PTA in planetary gear NVH development procedure, planetary gear noise was successfully reduced by 10 dBA.

2.5MW 풍력발전기 동력분기식 기어트레인의 진동특성 (Vibration characteristics of power differential gear train for 2.5MW wind turbine)

  • 김정수;박노길;이형우
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권3호
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    • pp.253-261
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    • 2014
  • 본 연구에서는 스퍼 유성기어시스템 2단, 헬리컬기어 시스템 1단으로 구성되어 있고, 메인 축과 증속기가 플랜지 결합되어 있는 동력분기식 2.5MW 풍력발전기에 대해 진동해석을 수행하였다. 유성기어시스템, 헬리컬기어시스템, 메인 축 등은 MASTA 상용프로그램으로 모델링하고, 기어박스 케이스, 토크암, 유성캐리어, 플랜지 등은 유한요소법으로 모델링하였으며, 부분구조합성법으로 조합하여 진동해석을 수행하였다. 2.5MW 동력분기식 풍력발전기 기어트레인의 고유진동 특성 해석을 수행하였고, 블레이드 풍하중에 의한 가진, 질량불평형, 축 어긋남 등에 발생하는 가진원에 대해 위험속도 분석을 하였다.

로봇 관절용 중공모터 설계 및 특성 해석 (Design and Characteristic analysis of Hollow Type Motors for Robot Arms)

  • 김경수;이성호;차현록;이규석;박병운
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.814_815
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    • 2009
  • 본 논문은 로봇관절 구동 및 제어에 활용될 중공모터의 설계 및 특성해석에 대해 연구하였다. 로봇관절에 사용될 중공모터의 경우고 토크출력이 요구될 뿐만 아니라, 저속에서 제어 및 구동 신뢰성이 높은 운전특성이 요구된다. 또한 로봇 관절에 활용하기 위하여 배선처리가 간편한 중공타입의 구조가 요구된다. 따라서 우리는 로봇 구동 및 경량화가 가능하도록 유성기어와 결합이 가능한 외전형 타입의 영구자석 동기전동기의 설계 및 특성해석을 하였다. 먼저 로봇 관절에 적합하도록 FEA 기법을 이용하여 설계하였으며, 실제 시작기 모델을 제작하여 성능실험을 통해 제안된 모터의 특성을 분석하였다.

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입력분기방식 하이브리드 전기자동차의 구동계 구조에 따른 동력 성능 비교 분석 (Comparative Study of Different Drive-train Driving Performances for the Input Split Type Hybrid Electric Vehicle)

  • 김정민
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.69-75
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    • 2017
  • In this study, the performances of five input split type hybrid electric vehicle sub-drivetrains were analyzed. The five sub-drivetrains consist of chain, helical gears and planetary gears. For the analyzing above five sub-drivetrains, the mathematical equations were derived. From the analysis, we found that the sub-drivetrain with chain shows slower acceleration performance and larger energy consumption on the city driving. And, the sub-drivetrain with only helical gear shows smallest energy consumption on the city driving. If the sub-drivetrain can change its gear speed, it shows fastest acceleration performance, but it has largest energy consumption on the city driving due to its additional auxiliary components.

2속 변속 감속기의 구조 안전성 분석과 위험속도 해석 (Structural Safety and Critical Speed Analysis of 2-Speed Shift Reducer)

  • 강진경;유영락;박규태
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제19권4호
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • The structure and operating principle of the 2-speed shift reducer were explained, the allowable bending stress value of the material was compared with the analysis result through FM structural analysis program, and the average stress distribution value of von Mises was performed on the gear root atmosphere. The structural safety of the 2-speed planetary gear reducer was verified through FM structural analysis. The natural frequency was calculated by applying the specifications of the planetary gears of the 2-speed gearbox, and the critical speed of resonance was calculated by calculating the natural frequency and the transmission error of the engaged gear pair. As a result of analyzing the critical speed, since it is formed higher than the actual operating speed range, it is considered safe because there is no resonance problem due to the suggested specifications of the planetary gears of the 2-speed shift reduction.