현시적 유한차분법을 이용한 볼나사 시스템의 열해석

민복기; 박천홍; 정성종

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자료유형: 학술저널

저자정보: 민복기 (한양대학교) 박천홍 (한국기계연구원) 정성종 (한양대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 A권 대한기계학회논문집 A권 제40권 제1호

발행연도: 2016.1

수록면: 41 - 51 (11page)

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볼나사 시스템은 볼과 그루브 사이에서 발생하는 마찰에 의해 온도가 상승하며, 이에 따른 열변형이 이송계의 위치결정 정도를 저하시킨다. 이를 보상하기 위해서는 볼나사 온도분포의 우선적 예측이 필요하다. 본 논문에서는 나사축 회전속도에 따른 온도분포를 해석하기 위해 볼나사 축과 너트를 각각 실린더와 중공 실린더로 가정한다. 경계조건인 대류 열전달계수, 볼과 그루브에서 발생하는 마찰토크와 접촉열전도를 볼나사 운전 및 조립 조건에 대하여 정식화 한다. 그리고, 현시적 유한차분법을 적용한 온도 분포 예측 시뮬레이터를 개발하고 그 유용성을 검증한다.

#Ballscrew(볼나사) #Convective Heat Transfer Coefficient(대류 열전달계수) #Finite Difference Analysis(유한차분해석) #Friction Torque(마찰토크) #Thermal Contact Conductance(접촉열전도)

참고문헌 (16)

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[보고서] - KIMM / 2014 / Development of Platform Technology for Machine Accuracy Simulation Ⅱ

[학술지(정기간행물)] - Ahn, J. Y. / 2004 / Real-time Estimation of the Temperature Distribution and Expansion of a Ball Screw System using an Observer / Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part B, Journal of Engineering Manufacture 218 : 1667 ~ 1680

[학술지(정기간행물)] - Obuchi, N. / 1987 / Study on Thermal Expansion of Ball Screw -Calculation of Temperature Distribution by Difference Method- / Journal of the JSPE 53 (12) : 1899 ~ 1904

[학술지(정기간행물)] - Chung, S. C. / 1992 / Thermal Expansion Analysis of the Ball Screw System by Finite Difference Methods / Journal of the KSPE 9 (4) : 44 ~ 57

[학술대회논문] - Min, B. K. / 2011 / Modeling of Ballscrew Nut Stiffness Including Thermal Effect / Proceeding of the ASPE 2011 Annual Meeting 52 : 319 ~ 322

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