정밀 로봇용 하모닉 드라이브의 실크 햇 형상에 따른 구조해석

Q: 이 논문에서 정의한 실크 햇이란 무엇인가?

실크 햇은 하모닉 드라이브의 플렉스플라인 형상 중 하나로, 컵형과 달리 평평한 면에 커다란 중공 홀을 가지는 형태이다. 이는 무게를 줄이고 공간을 절약하며, 축간 거리를 컵형의 약 1/2로 줄일 수 있어 소형화에 유리하다. 하지만 다이어프램부에서 응력 집중이 발생하기 쉬운 특징이 있다.

Q: 하모닉 드라이브 실크 햇 형상 중 응력 집중을 가장 효과적으로 줄이는 방법은 무엇인가?

연구 결과, 실크 햇의 형상에서 변형량의 1~1.25배만큼 경사를 가지면서 다이어프램 부분에 바깥쪽으로 굴곡을 준 경우가 최대 변형량과 von-Mises 응력이 가장 적게 집중되는 것으로 나타났다. 이는 변형률을 고려한 경사를 통해 변형이 전체적으로 분산되어 응력 집중을 완화하기 때문이다.

남원기; 함성훈; 오세훈

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자료유형: 학술저널

저자정보: 남원기 (중앙대학교) 함성훈 (동주대학) 오세훈 (중앙대학교)

저널정보: 한국동력기계공학회 동력시스템공학회지 한국동력기계공학회지 제15권 제5호

발행연도: 2011.10

수록면: 61 - 66 (6page)

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Recently, the speed reducer which is applied to robot has conducted a steady development on developments in the field of robotics. Among them, Harmonic drive is a high-stiffness, precision-controlled speed reducer and has high precision, compact, light in weight and high-reduction-ratio characteristics. The feature of flexspline of Harmonic Drive are two types. One is Cup type, the other is Silk Hat type. Silk Hat type is used in case of lighter and more compact in spatial because Silk Hat Type is hollow. According to the shape of silk hat, diaphragm is fractured because stress is concentrated. In this paper, the various shapes of silk hat are suggested to improve the durability of silk hat. And in the case of each shape, a study on stress and deformation using the FEM tool was carried out on flexspline.

#Harmonic Drive(하모닉드라이브) #Speed Reducer(감속기) #Silk Hat(실크 햇) #von-Mises Stress(본미세스 응력)

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