KR20080008467A - 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산출된 설계인자를 이용하여 직선베벨기어의 기어치 표면의 함수를 구하고 그 함수로 부터 구해진 기어치 표면상의 점들의 좌표 데이터를 이용하여 기어와 피니언의 형상을 생성하는 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법은, 서로 국소적으로 구름접촉되는 피니언과 기어로 구성된 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법에 있어서, 피니언과 기어의 크기를 결정하고 그에 따른 설계인자를 산출하는 단계와, 피니언과 기어의 표면을 정의하는 표면함수를 정의하고, 그 표면함수와 산출된 설계인자를 이용하여 피니언과 기어 각각의 표면에 속하는 수개의 점들에 대한 3차원 좌표데이타를 구하는 단계와, 구해진 좌표데이터로부터 캐드시스템을 이용하여 피니언과 기어에 대한 3차원 형상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
직선베벨기어
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법의 흐름을 도시한 흐름도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법에 의해 산출된 피니언과 기어의 설계인자를 나열한 시트
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법에 의해 결정된 기어와 피니언의 표면에 속하는 점들의 좌표데이터의 일부를 나열한 시트
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법에 의해 생성된 기어의 3차원 형상과 그 생산을 위한 금형의 3차원 형상이 표시된 캐드시스템의 화면
<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>
G 기어
D1,D2 금형
본 발명은 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산출된 설계인자를 이용하여직선베벨기어의 기어치 표면의 함수를 구하고 그 함수로 부터 구해진 기어치 표면상의 점들의 좌표 데이터를 이용하여 기어와 피니언의 형상을 생성하는 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법에 관한 것이다.
치차는 동력을 확실하게 전달할 수 있기 때문에 자동차, 선박, 헬리콥터, 공작기계 등 거의 모든 분야에서 동력전달을 위해 사용되고 있다. 따라서, 치차는 제한된 체적 내에서 동력전달 능력이 높고 고부하에서도 견딜 수 있도록 설계되어야 한다. 그러나 치차는 강도, 물림률, 안전계수, 간섭, 부하용량 등 여러가지 인자들을 고려해야 하기 때문에 실험적 이론적 설계 계산식을 사용하여 최적 설계값을 구하는 것은 매우 중요하다.
특히, 베벨기어는 원뿔 형태로 되어있고, 교차축으로 맞물려 회전을 하기 때문에 설계시 원통형 치차에 비해 고려해야 할 인자가 많으며, 설계식 계산도 복잡하다.
따라서, 이러한 복잡한 요인들을 이용하여 설계하고 해석하는데에는 컴퓨터를 이용한 캐드시스템(CAD System, Computer Aided Design System)에 의한 치차의 설계 및 해석이 필수적이다.
일반적으로 치차의 설계는 피니언과 기어의 크기를 결정하고 그에 따른 치수(Number of Teeth), 피치 직경(Diametral Pictch), 압력각(Pressure Angle) 등과 같은 설계인자를 산출하고, 산출된 설계인자를 이용하여 캐드시스템에서 피니언과 기어의 형상을 생성시키는 과정으로 이루어진다.
그러나, 통상의 치차의 설계에서 설계인자로부터 캐드시스템에서 피니언과 기어의 형상을 생성시키는 과정은 매우 복잡하고 많은 시간이 소요된다.
본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 산출된 설계인자를 이용하여 베벨기어의 기어치 표면의 함수를 구하고 그 함수로 부터 구해진 기어치 표면상 점들의 좌표데이터를 이용하여 기어와 피니언의 형상을 간단하고 신속하게 생성할 수 있는 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법은, 서로 국소적으로 구름접촉되는 피니언과 기어로 구성된 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법에 있어서, 피니언과 기어의 크기를 결정하고 그에 따른 설계인자를 산출하는 단계와, 피니언과 기어의 표면을 정의하는 표면함수를 정의하고, 그 표면함수와 산출된 설계인자를 이용하여 피니언과 기어 각각의 표면에 속하는 수개의 점들에 대한 3차원 좌표데이타를 구하는 단계와, 구해진 좌표데이터로부터 캐드시스템을 이용하여 피니언과 기어에 대한 3차원 형상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 직선베벨기어 의 설계 방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 서로 국소적으로 구름접촉되는 피니언과 기어로 구성된 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법에 관한 것으로, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법은 설계인자 산출단계(S10)와, 기어와 피니언의 표면정의 및 좌표산출 단계(S20), 및 3차원 형상 생성단계(S30)을 포함하여 구성된다.
상기 설계인자 산출단계(S10)는 전달동력 및 필요한 감속장치의 감속비, 감속비의 배분 등과 같은 기어에 걸리는 하중과 운전상태를 파악하고, 기어와 피니언의 대락적인 크기(중심거리, 피치원 직경, 치폭 등)를 결정하고 그에 따른 설계인자를 산출하는 단계이다. 즉, 기어와 피니언의 사용 용도, 조건 등에 따라 치수(Number of Teeth), 피치 직경(Diametral Pictch), 압력각(Pressure Angle) 등과 같은 설계인자를 산출하는 단계이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법에 의해 결정 및 산출된 피니언과 기어의 설계인자를 나열한 시트를 도시한 것이다.
상기 기어와 피니언의 표면정의 및 좌표산출 단계(S20)는 피니언과 기어의 표면을 정의하는 표면함수를 정의하고, 그 표면함수와 산출된 설계인자를 이용하여 피니언과 기어 각각의 표면상에 있는 수개의 점들에 대한 3차원 좌표를 구하는 단계이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법에 의해 결정된 기어와 피니언의 표면에 속하는 점들의 3차원 좌표 데이터의 일부를 나열한 시트를 도시한 것이다. 도 3은 xyz-직교좌표계에 대한 좌표 데이터를 나열한 것이다.
상기 3차원 형상 생성단계(S30)는 산출된 좌표 데이터로부터 캐드시스템을 이용하여 피니언과 기어에 대한 3차원 형상을 생성하는 단계이다. 본 발명에서 캐드시스템은 좌표 데이터를 이용하여 이를 3차원 형상 데이터를 생성하고 이를 그래픽으로 처리는 시스템으로서, 예를 들면 Auto-CAD, CATIA와 같은 상용화된 프로그램 시스템이 이에 해당된다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법에 의해 생성된 기어(G)의 3차원 형상과 그 생산을 위한 금형(D1,D2)의 3차원 형상이 표시된 캐드시스템의 화면을 도시한 것이다.
상기와 같이 생성된 3차원 형상 데이터는 금형(G1,G2)의 가공 등 기어의 생산을 위한 데이터로 사용된다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 국속구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법은 산출된 설계인자를 이용하여직선베벨기어의 기어치 표면의 함수를 구하고 그 함수로 부터 구해진 기어치 표면상의 점들의 좌표데이터를 이용하여 기어와 피니언의 형상을 간단하고 신속하게 생성할 수 있는 장점을 갖는다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.
Claims (1)
- 서로 국소적으로 구름접촉되는 피니언과 기어로 구성된 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법에 있어서,피니언과 기어의 크기를 결정하고 그에 따른 설계인자를 산출하는 단계와,피니언과 기어의 표면을 정의하는 표면함수를 정의하고, 그 표면함수와 산출된 설계인자를 이용하여 피니언과 기어 각각의 표면에 속하는 수개의 점들에 대한 3차원 좌표데이타를 구하는 단계와,구해진 좌표데이터로부터 캐드시스템을 이용하여 피니언과 기어에 대한 3차원 형상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직선베벨기어의 설계 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060067755A KR20080008467A (ko) | 2006-07-20 | 2006-07-20 | 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060067755A KR20080008467A (ko) | 2006-07-20 | 2006-07-20 | 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080008467A true KR20080008467A (ko) | 2008-01-24 |
Family
ID=39221264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020060067755A KR20080008467A (ko) | 2006-07-20 | 2006-07-20 | 국소구름접촉형 직선베벨기어의 설계 방법 |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR20080008467A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102626809A (zh) * | 2011-02-07 | 2012-08-08 | 西门子公司 | 锥齿轮几何数据确定方法和具有锥齿轮的锥齿轮传动装置 |
| CN103177168A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-06-26 | 湖南大学 | 一种齿轮齿面摩擦因数的反求方法 |
| CN105138748A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-12-09 | 清华大学 | 面齿轮副的设计方法 |
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2006
- 2006-07-20 KR KR1020060067755A patent/KR20080008467A/ko not_active Application Discontinuation
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| CN102626809B (zh) * | 2011-02-07 | 2014-05-28 | 西门子公司 | 锥齿轮几何数据确定方法和具有锥齿轮的锥齿轮传动装置 |
| CN103177168A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-06-26 | 湖南大学 | 一种齿轮齿面摩擦因数的反求方法 |
| CN105138748A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-12-09 | 清华大学 | 面齿轮副的设计方法 |
| CN105138748B (zh) * | 2015-08-10 | 2018-02-09 | 清华大学 | 面齿轮副的设计方法 |
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