RecurDyn/DriveTrain의 KISSsoft를 이용한 기어의 강도평가

기어의 강도 계산

• 기어는 동력을 전달하는 구성요소 중 하나로 기계 시스템에서 원활한 작동을 위해서는 기어의 충분한 강도가 필요함.
• 기어의 강도를 계산하기 위한 다양한 방법과 규격이 사용되고 있음.

 

루이스 방정식(Lewis equation)을 이용한 강도계산

• 루이스 식은 굽힘 강도식으로부터 유도되며 굽힘 응력만 고려함.
• 굽힘 강도를 계산하는 방정식으로 루이스 치형 계수y를 이용해 계산함.
• 기어 치를 외팔보로 보면 접선방향의 하중 W_t 는 굽힘 모멘트가 발생시키고,이때 B점이 받는 굽힘 강도는 다음과 같이 계산함.

• 기어 설계 시 치형계수와 속도계수에 따라 허용 굽힘응력을 계산함. (동적 굽힘하중 고려 시 속도계수 적용 가능)

루이스 루이스 방정식(Lew

다양한 기어 평가 방법과 규격

• 루이스 식은 기어의 굽힘응력만 고려하여 강도를 계산함. 실제 기어 성능에 영향을 미치는 여러 요소를 고려하기에 제한이 있음.
• 유한요소해석(FEA)을 통해 기어의 복잡한 형상을 고려하여 국부적인 응력, 변형을 확인함.
• ISO 6336, AGMA, DIN 등 다양한 규격을 이용해 여러 요소를 고려하여 기어의 강도와 수명분석이 가능함.

 

RecurDyn/DriveTrain에 내장된 KISSsoft를 이용한 기어의 강도 평가

• ISO 6336 기반의 이뿌리 굽힘강도 안전계수 (Root Safety) 계산

• ISO 6336 기반의 면압강도 안전계수 (Flank Safety) 계산

 

• 기어 쌍의 기본정보(Basic data)와 강도평가 조건, 요구 수명(Required service life) 및 이뿌리 굽힘강도/면압강도 안전율 계산에 필요한 계수(Factors)를 입력함.

• 요구 수명과 계수에 따라서 Root, Flank safety가 계산 됨.
• 추가로 기어쌍의 접촉해석 결과 확인 가능

 

RecurDyn/DriveTrain을 이용한 구동계 시스템의 다양한 성능평가

• 기어/베어링/샤프트로 구성된 시스템의 거동 및 특성 파악
• 기어진동, 샤프트 변형 등으로 인한 영향 분석
• Transmission Error를 통한 Whine 소음 분석
• Backlash 등에 의한 Rattle 노이즈 분석
• 주된 소음원 분석 및 소음 저감을 위한 디자인 검증 (RecurDyn/Acoustics 필요)