관절형 링크 리프트용 랙-피니언의 강도설계

Q: 이 논문에서 정의한 RRP(롤러-랙 피니언)이란 무엇인가?

기존 랙-피니언 시스템의 직선 랙 치형을 원형 치형으로 대체한 시스템을 의미한다. 이는 다접촉 및 구름 접촉 방식을 통해 내마멸 특성을 향상시킨 것이 특징이며, 관절형 링크 리프트와 같은 장치의 구동 시스템에 적용되어 내구성을 높이는 역할을 수행한다.

Q: RRP 시스템의 설계 변수인 롤러직경계수와 전위계수가 피니언 강도에 어떤 영향을 미치는가?

연구 결과, 롤러직경계수가 증가하면 굽힘응력은 증가하나 접촉응력은 감소한다. 반면 전위계수가 증가하면 등가곡률반경과 치형계수가 함께 증가하여 Hertz 접촉응력과 이뿌리 부 굽힘응력을 모두 크게 감소시킴으로써 전반적인 시스템 강도를 향상시키는 효과가 있다.

권순만; 차다인

doi:10.3795/KSME-A.2019.43.8.535

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자료유형: 학술저널

저자정보: 권순만 (창원대학교) 차다인 (창원대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 A권 대한기계학회논문집 A권 제43권 제8호(통권 제407호)

발행연도: 2019.8

수록면: 535 - 542 (8page)

DOI: 10.3795/KSME-A.2019.43.8.535

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본 논문에서는 관절형 링크 결합체를 이용한 링크 리프트의 구동 피니언에 대한 강도해석을 수행하였다. 이를 위해 기존 랙-피니언(rack and pinion) 시스템의 직선 랙 치형을 원형 치형으로 대체한 RRP(Roller-Rack and Pinion) 시스템을 고려하였고, 이의 설계제원 중 롤러직경계수가 증가하면 피니언치 전체의 크기가 감소하며 그에 따라 이뿌리 부 또한 얇아지므로 굽힘응력은 증가하지만, 등가곡률이 감소하여 Hertz 접촉응력은 감소함을 확인할 수 있었다. 또한 전위계수의 증가는 디덴덤의 감소, 그리고 어덴덤과 전 높이에 걸쳐 이 두께가 증가하는 치 형상으로 귀결되며, 접촉력 및 접선력에 미치는 영향은 거의 없음을 확인하였다. 하지만 전위계수의 증가에 따라 등가곡률반경과 치형계수가 증가하여 Hertz 접촉응력 및 이뿌리 부 굽힘응력은 큰 폭으로 감소하는 경향을 확인할 수 있었다.

#Linklift(링크 리프트) #RRP(롤러-랙 피니언) #Profile Shift Coefficient(전위계수) #Roller Diameter Coefficient(롤러직경계수) #Tooth Root Bending Stress(이뿌리 부 굽힘응력)

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