KR20120062087A - Method for automatic design of 3d gear capable of applying geometric tolerances - Google Patents

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KR20120062087A KR1020100123179A KR20100123179A KR20120062087A KR 20120062087 A KR20120062087 A KR 20120062087A KR 1020100123179 A KR1020100123179 A KR 1020100123179A KR 20100123179 A KR20100123179 A KR 20100123179A KR 20120062087 A KR20120062087 A KR 20120062087A
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Abstract

PURPOSE: An automatic three-dimensional gear design method is provided to implement tolerance of an involute and trochoid curve and to measure a real product in a three-dimension. CONSTITUTION: An automatic 3D gear design program is activated for automatically designing a three dimensional gear. Specification data including design difference about the selected gear is inputted(S200). The gear in a three-dimensional form is generated by suing specification data. A desired 3D gear measures tolerance(S210).

Description

공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법{Method for automatic design of 3D gear capable of applying geometric tolerances}Method for automatic design of 3D gear capable of applying geometric tolerances}

본 발명은 공차적용 가능한 3D 기어 자동 설계방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기계, 전자 등의 산업분야에 널리 적용되는 다양한 종류의 기어를 보다 체계적이면서도 더욱 정확하게 그리고 효율적으로 설계할 수 있게 하는 공차적용 가능한 3D 기어 자동 설계방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of automatically designing a 3D gear that can be applied to tolerances, and more specifically, tolerates application of various types of gears widely applied in industrial fields such as machinery and electronics more systematically and more accurately and efficiently. A possible 3D gear automatic design method.

일반적으로, 기어란 축간 거리가 짧고 확실한 회전을 전달시킬 때나 하나의 축에서 다른 축에 일정한 속도비로 동력을 전달하는 경우, 또는 주 동력원으로부터의 회전동력의 방향을 바꾸어 피 가동부로 동력을 전달하는 경우 등에 사용된다. 또한 기어는 기어가 설치되는 기어 지지축 간의 배치방향에 적합하도록 제공되는 치형의 형태에 따라 여러 기어로 나누어지며, 대표적인 기어로는 스퍼 기어, 헬리컬 기어 등이 있다.In general, a gear is a gear that transmits power to a moving part when the distance between shafts is short and reliable, when power is transmitted from one shaft to another at a constant speed ratio, or when the rotational power from the main power source is changed. Used for In addition, the gear is divided into a number of gears according to the shape of the teeth provided to be suitable for the arrangement direction between the gear support shaft in which the gear is installed, and representative gears include spur gear, helical gear and the like.

종래 기술에 따른 기어 설계는 고전적인 수식에 의존하여 기어의 제원을 계산해 내고, 제작에 필요한 제원을 2D 도면상에 표현하여 작성하는 과정을 통해 이루어졌다. 그러나, 위와 같은 설계 방식은 많은 시간과 노력이 크게 요구되는데다 기어의 치형 곡선을 정밀하게 그리는데 많은 어려움이 수반되었다.Gear design according to the prior art was made through the process of calculating the specifications of the gears based on the classical formula, and expressing the specifications for the production on the 2D drawing. However, such a design method requires a lot of time and effort, and involves a lot of difficulties in accurately drawing the tooth curve of the gear.

한편, 기어를 3D 형상으로 설계하는 경우에도 종래 기술에 따른 3D 기어 설계는 단순한 형상만을 구현하는 정도에 불과하였기 때문에, 3D 공간상에 인볼류트 곡선(기어의 치형부분에 적용)과 트로코이드 곡선(기어의 이뿌리 부분에 적용)이 적용되는 기어의 구현이 불가능하였다. 이는 두 기어(입력기어와 출력기어) 간의 간섭의 원인이 된다.On the other hand, even when the gear is designed in a 3D shape, since the 3D gear design according to the prior art is only a simple shape, the involute curve (applied to the tooth portion of the gear) and the trocoid curve (gear) in the 3D space It was impossible to implement a gear that is applied to the root part of. This causes the interference between two gears (input gear and output gear).

또한 종래 기술에 따른 3D 기어 설계는 3D 공간상에서 두 기어(입력기어와 출력기어) 간의 간섭이 없는 형상의 구현이 불가능한 데다 공차 적용이 불가능하기 때문에, 설계상의 공차 및 백래시(backlash)를 적용한 이론상의 기어와 실제 제작된 기어 간의 차이가 크게 발생하는 단점이 있다. 이는 설계상의 오류 발생률을 높여 제작공정을 복잡하게 하고 제조단가를 상승시키며, 신뢰성 및 생산성을 떨어뜨리는 원인이 된다.In addition, since the 3D gear design according to the prior art is impossible to implement a shape without interference between two gears (input gear and output gear) in 3D space, and the tolerance is not applicable, the theoretical tolerance applied to the design tolerance and backlash is applied. There is a disadvantage in that the difference between the gear and the actual gear produced. This increases the incidence of design errors, complicates the manufacturing process, increases manufacturing costs, and reduces reliability and productivity.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 기어를 설계하는데 걸리는 기간을 단축시키고 기술환경의 빠른 변화에 적극적으로 대처할 수 있게 하며, 체계적이면서도 효율적으로 정확한 기어 설계를 수행할 수 있는 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems described above, the object of the present invention is to shorten the time it takes to design the gear and to actively cope with the rapid changes in the technical environment, systematic and efficient To provide a 3D gear automatic design method that can be applied to the tolerance to perform the gear design.

본 발명의 다른 목적은 공차를 반영하여 기어를 3D로 설계하고 인볼류트 곡선과 트로코이드 곡선 치형을 갖는 기어를 생성하며, 이들을 활용해 자동화 설계방법을 표준화하고 이 설계방법의 표준화에 의해 체계적이면서도 효율적으로 정밀한 기어 설계를 수행할 수 있는 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to design a gear in 3D by reflecting the tolerance and to create a gear having an involute curve and a trocoid curve tooth, using them to standardize the automated design method and systematically and efficiently by standardization of this design method It is to provide a 3D gear automatic design method that can be applied to tolerance that can perform a precise gear design.

본 발명의 또 다른 목적은 3D 설계에서 설계법규의 위배여부를 검사할 수 있게 하고 해당 기어와 상대방 기어(입력기어와 출력기어) 간의 간섭 또는 공차를 미리 동적 시물레이션을 통해 확인할 수 있게 하며, 3D 설계 데이터로부터 2D 도면과 제원표를 편리하게 산출할 수 있는 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to check the violation of the design law in the 3D design, and to check the interference or tolerance between the corresponding gear and the other gear (input gear and output gear) through dynamic simulation in advance, 3D design It is to provide a 3D gear automatic design method that can be easily applied to the tolerance to calculate 2D drawings and specifications table from the data.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 3D 형태로 기어를 자동 설계하는 3D 기어 자동 설계 프로그램을 활성화시켜 설계 준비를 하는 단계;In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of preparing a design by activating the 3D gear automatic design program for automatically designing the gear in 3D form;

기어의 종류를 선택한 후, 선택된 기어에 대한 설계 공차를 포함하는 제원 데이터를 입력하는 단계(S200); 및Inputting specification data including a design tolerance for the selected gear after selecting the type of the gear (S200); And

상기 입력된 제원 데이터를 이용하여 3D 형태의 기어를 생성한 후, 상기 3D 기어에서 공차를 실측하고 이 실측된 공차를 이용하여 적어도 하나의 원하는 3D 기어를 설계하여 디스플레이하는 단계(S210);를 포함하는 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법을 제공한다.Generating a 3D gear using the input specification data, and then measuring a tolerance in the 3D gear and designing and displaying at least one desired 3D gear using the measured tolerance (S210). To provide a 3D gear automatic design method that can be applied to the tolerance.

또한, 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들을 더 제공한다.In addition, the present invention further provides the following specific embodiments of the above-described embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 S210의 단계는 상기 공차가 포함된 정보에 기초하여 계산된 세부적인 제원 결과 정보를 더 보여주는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the step of S210 may further show detailed specification result information calculated based on the information including the tolerance.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 S200의 단계에서 입력되는 제원 데이터는 인볼류트 곡선과 트로코이드 곡선 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the specification data input in the step of S200 is characterized in that it includes the involute curve and the trocoid curve information.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 S200의 단계에서 입력되는 제원 데이터의 공차 정보는 적어도 최대값, 중간값, 최소값으로 나눠져 적용되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the tolerance information of the specification data input in the step of S200 may be divided into at least a maximum value, a median value, and a minimum value.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 설계된 3D 기어의 치형 결과가 제원 및 설계 법규를 만족하는지의 여부를 판단하는 단계(S220)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the method may further include determining whether the toothed result of the designed 3D gear satisfies specifications and design rules (S220).

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 S220의 단계에서 얻어진 3D 기어의 치형 결과가 제원 및 설계 법규를 만족시키는 것으로 판정되면, 상기 3D 기어 설계를 통해 얻어진 두 기어(입력 기어와 출력 기어)가 맞물려 돌아가는 동적 시물레이션을 수행하는 단계(S230)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, when it is determined that the tooth result of the 3D gear obtained in the step S220 satisfies the specifications and design regulations, two gears (input gear and output gear) obtained through the 3D gear design are engaged. The method may further include performing step S230 of performing dynamic simulation.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 S230의 단계에서 수행한 동적 시물레이션의 기어 구동결과가 상기 동적 시물레이션의 기 설정 설계기준을 만족시키는지의 여부를 판단하는 단계(S240)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the method may further include determining whether the gear driving result of the dynamic simulation performed in the step S230 satisfies the predetermined design criteria of the dynamic simulation (S240). do.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 S240의 단계에서의 동적 시물레이션의 기어 구동결과가 상기 동적 시물레이션의 기 설정 설계기준을 만족시키는 것으로 판정되면, 설계된 3D 기어의 치형 외에 기본적으로 요구되는 림, 허브 및 리브에 대한 제원 정보를 입력하는 단계(S250)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, if it is determined that the gear driving result of the dynamic simulation in the step S240 satisfies the predetermined design criteria of the dynamic simulation, the rim and the hub which are basically required in addition to the teeth of the designed 3D gear are basically required. And inputting specification information on the rib (S250).

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 S250의 단계에서 입력된 제원 정보에 기초하여 3D 형상을 생성하고 3D 기어의 치형외 부분의 결과 및 설계 법규의 위배 여부를 디스플레이하는 단계(S260)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the method may further include generating a 3D shape based on the specification information input in the step S250 and displaying the result of the non-toothed portion of the 3D gear and whether the design rule is violated (S260). Characterized in that.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 S260의 단계에서 얻어진 3D 기어의 치형외 부분의 결과가 설계 법규를 만족하는지의 여부를 판단하는 단계(S270)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the method may further include a step (S270) of determining whether a result of the out-to-teeth portion of the 3D gear obtained in the step S260 satisfies a design rule.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 S270의 단계에서 3D 기어의 치형외 부분의 결과가 설계 법규를 만족시키는 것으로 판정되면, 최종 완성된 3D 기어의 제원표와 2D 도면을 생성하는 단계(S280)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, if it is determined in step S270 that the result of the out-to-dental portion of the 3D gear satisfies the design rule, the step S280 of generating a specification table and a 2D drawing of the final 3D gear is completed. It further comprises.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 S220의 단계에서 비교되어 얻어진 3D 기어의 치형 결과가 제원 및 설계 법규를 만족시키지 못하는 것으로 판정되면, 제원 정보를 수정하여 상기 S210의 단계로 재순환시키는 단계(S230a)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, if it is determined that the tooth results of the 3D gears compared and obtained in the step S220 do not satisfy the specifications and design laws, the step of correcting the specification information and recycling to the step S210 (S230a) It further comprises a).

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 S240의 단계에서의 동적 시물레이션의 기어 구동결과가 상기 동적 시물레이션의 기 설정 설계기준을 만족시키지 못하는 것으로 판정되면, 제원 정보를 수정하여 상기 S210의 단계로 재순환시키는 단계(S230a)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, if it is determined that the gear driving result of the dynamic simulation in the step S240 does not satisfy the predetermined design criteria of the dynamic simulation, the specification information is corrected and recycled to the step of S210. It further comprises a step (S230a).

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 S270의 단계에서 비교되어 얻어진 3D 기어의 치형외 부분의 결과가 설계 법규를 만족시키지 못하는 것으로 판정되면, 제원 정보를 수정하여 상기 S270의 단계로 재순환시키는 단계(S280a)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, if it is determined that the result of the out-to-dental portion of the 3D gear obtained by comparison in the step S270 does not satisfy the design rule, correcting the specification information and recycling it to the step of S270 ( S280a) characterized in that it further comprises.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 각 공차 정보에 대응하여 주요 측정 치수인 걸치기 이두께, 오버볼 거리 및 백래시에 대하여 3D 측정 가능한 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the 3D measurement may be performed on the thickness, overball distance, and backlash, which are major measurement dimensions corresponding to the tolerance information.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 트로코이드 곡선의 구현 시, 강도의 향상을 위하여 이뿌리 부분의 반경을 증가시키고자 할 때 주어진 설계 내에서 제작 가능한 이뿌리 부분의 반경을 자동 산출하여 디스플레이할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, when implementing the trocoid curve, to increase the radius of the root portion to improve the strength, the radius of the tooth root portion that can be manufactured within a given design can be automatically calculated and displayed. It is characterized by being.

본 발명은 기존의 2D 및 3D 설계에서 구현이 불가능하였던 공차를 적용한 인볼류트와 트로코이드 곡선의 수식이 접목된 치형을 구현할 수 있게 하고, 설계 공차가 적용된 3D 내에서 실제의 제품에서와 동일한 측정을 가능하게 하며, 고전적인 설계방법인 단순 수식을 계산하는 설계방법에 비해 3D 내에 수식을 적용하여 동시 설계를 가능하게 함으로써, 기어 설계의 정확성을 높이고 숙련자 뿐만 아니라 비 숙련자도 본 발명을 이용하여 단축된 설계 기간 내에 우수한 성능을 갖는 기어를 설계할 수 있게 하며, 기어 설계에 대한 신뢰성과 편리성을 제공한다.The present invention makes it possible to implement a tooth with a combination of involute and trocoid curve formulas that apply tolerances that were impossible to implement in existing 2D and 3D designs, and to make the same measurement as in a real product within 3D with design tolerances. Compared to the design method of calculating the simple equation, which is a classic design method, the design can be applied simultaneously in 3D to enable simultaneous design, thereby increasing the accuracy of the gear design and reducing the design of the skilled person as well as the skilled person using the present invention. It allows the design of gears with good performance in a timely manner and provides the reliability and convenience of gear design.

도 1은 본 발명에 따른 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법을 수행하는 캐드 시스템을 갖는 컴퓨터 시스템의 구성을 보여주는 개략 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법을 설명하기 위한 개략 제어 흐름도.1 is a schematic block diagram showing the configuration of a computer system having a cad system for carrying out a method of automatically designing a 3D gear automatically applicable according to the present invention;
Figure 2 is a schematic control flowchart for explaining a tolerance 3D gear automatic design method according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법을 도 1과 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a 3D gear automatic design method applicable to the tolerance according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.

본 발명에 따른 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법을 수행하는 캐드 시스템을 갖는 컴퓨터 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 기어의 제원에 대한 데이터 정보 등의 기어 설계에 필요한 제반 조건을 입력 가능하게 하는 입력부(10)와, 상기 입력부(10)를 통해 설정되는 조건들을 만족시켜 기어 설계를 수행하는 제어부(20)와, 상기 제어부(20)의 기어 설계를 수행하는데 필요한 제반 데이터와 알고리즘이 설정되는 데이터 베이스부(30)와, 설계되는 기어의 상태를 작업자에게 표시해주는 표시부(40)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a computer system having a CAD system that performs a tolerance-applicable 3D gear automatic design method according to the present invention can input various conditions necessary for gear design, such as data information on the specifications of the gear. The input unit 10, the control unit 20 for performing the gear design by satisfying the conditions set through the input unit 10, and all the data and algorithms necessary to perform the gear design of the control unit 20 is set The database unit 30 and the display unit 40 for displaying the state of the gear to be designed to the operator.

여기서, 상기 데이터 베이스부(30)는 기어/피니언 3D 생성부(31), 제원결과값 처리부(32), 법규위배 검사부(33), 림/허브/리브 생성부(34), 시물레이션부(35) 및 도면/제원표 산출부(36)를 포함하는 형태로 구성된다.Here, the database unit 30 includes a gear / pinion 3D generation unit 31, a specification result processing unit 32, a law violation check unit 33, a rim / hub / rib generation unit 34, and a simulation unit 35 ) And a drawing / specification table calculation unit 36.

위와 같이 구성되는 캐드 시스템에서, 본 발명에 따른 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법을 이용하여 스퍼 기어, 헬리컬 기어 등과 같은 기어의 설계를 수행하는 동작은 다음과 같다.In the CAD system configured as described above, an operation of designing a gear such as a spur gear, a helical gear, etc. using the 3D gear automatic design method applicable to the tolerance according to the present invention is as follows.

먼저, 3D 형태로 기어를 자동 설계하는 3D 기어 자동 설계 프로그램을 활성화시켜 설계 준비를 한다.First, prepare the design by activating the 3D gear automatic design program that automatically designs the gear in 3D form.

그런 다음, 기어의 종류를 선택한 후, 선택된 기어에 대한 설계 공차를 포함하는 제원 데이터를 입력한다(S200). 이어서 상기 입력된 제원 데이터를 이용하여 3D 형태의 기어를 생성한 후, 상기 3D 기어에서 공차를 실측하고 이 실측된 공차를 이용하여 적어도 하나의 원하는 3D 기어를 설계하여 디스플레이한다(S210).Then, after selecting the type of gear, the specification data including the design tolerance for the selected gear is input (S200). Subsequently, after generating the gear in the 3D shape by using the input specification data, the tolerance is measured in the 3D gear and at least one desired 3D gear is designed and displayed using the measured tolerance (S210).

이때, 상기 S210의 단계는 상기 공차가 포함된 정보에 기초하여 계산된 세부적인 제원 결과 정보를 더 보여주도록 구성될 수 있다. 또한 상기 S200의 단계에서 입력되는 제원 데이터는 인볼류트 곡선과 트로코이드 곡선 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 S200의 단계에서 입력되는 제원 데이터의 공차 정보는 적어도 최대값, 중간값, 최소값으로 나눠져 적용될 수 있다.In this case, the step of S210 may be configured to further show detailed specification result information calculated based on the information including the tolerance. In addition, the specification data input in the step of S200 may include information about the involute curve and the trocoid curve. In addition, the tolerance information of the specification data input in the step of S200 may be divided into at least a maximum value, a median value, and a minimum value.

그런 다음, 상기 설계된 3D 기어의 치형 결과가 제원 및 설계 법규를 만족하는지의 여부를 판단한다(S220). 상기 S220의 단계에서 얻어진 3D 기어의 치형 결과가 제원 및 설계 법규를 만족시키는 것으로 판정되면, 상기 3D 기어 설계를 통해 얻어진 두 기어(입력 기어와 출력 기어)가 맞물려 돌아가는 동적 시물레이션을 수행한다(S230).Then, it is determined whether the toothed result of the designed 3D gear satisfies specifications and design regulations (S220). If it is determined that the tooth result of the 3D gear obtained in the step S220 satisfies the specifications and design regulations, the dynamic simulation of the two gears (the input gear and the output gear) obtained through the 3D gear design is engaged (S230). .

그런 다음, 상기 S230의 단계에서 수행한 동적 시물레이션의 기어 구동결과가 상기 동적 시물레이션의 기 설정 설계기준을 만족시키는지의 여부를 판단한다(S240). 이어서 상기 S240의 단계에서의 동적 시물레이션의 기어 구동결과가 상기 동적 시물레이션의 기 설정 설계기준을 만족시키는 것으로 판정되면, 설계된 3D 기어의 치형 외에 기본적으로 요구되는 림, 허브 및 리브에 대한 제원 정보를 입력한다(S250).Then, it is determined whether the gear driving result of the dynamic simulation performed in the step S230 satisfies the predetermined design criteria of the dynamic simulation (S240). Subsequently, if it is determined that the gear driving result of the dynamic simulation in the step of S240 satisfies the predetermined design criteria of the dynamic simulation, input information on the rims, hubs and ribs which are basically required in addition to the teeth of the designed 3D gear. (S250).

그런 다음, 상기 S250의 단계에서 입력된 제원 정보에 기초하여 3D 형상을 생성하고 3D 기어의 치형외 부분의 결과 및 설계 법규의 위배 여부를 디스플레이한다(S260). 이어서 상기 S260의 단계에서 얻어진 3D 기어의 치형외 부분의 결과가 설계 법규를 만족하는지의 여부를 판단한다(S270).Then, a 3D shape is generated based on the specification information input in the step S250, and the result of the non-toothed portion of the 3D gear and whether or not the design rule is violated (S260). Subsequently, it is determined whether the result of the out-to-teeth portion of the 3D gear obtained in the step S260 satisfies the design rule (S270).

그런 다음, 상기 S270의 단계에서 3D 기어의 치형외 부분의 결과가 설계 법규를 만족시키는 것으로 판정되면, 최종 완성된 3D 기어의 제원표와 2D 도면을 생성한다(S280).Then, if it is determined in step S270 that the result of the out-to-gear portion of the 3D gear satisfies the design rule, a specification table and a 2D drawing of the final completed 3D gear are generated (S280).

한편, 상기 S220의 단계에서 비교되어 얻어진 3D 기어의 치형 결과가 제원 및 설계 법규를 만족시키지 못하는 것으로 판정되면, 제원 정보를 수정하여 상기 S210의 단계로 재순환시킨다(S230a). 또한 상기 S240의 단계에서의 동적 시물레이션의 기어 구동결과가 상기 동적 시물레이션의 기 설정 설계기준을 만족시키지 못하는 것으로 판정되면, 제원 정보를 수정하여 상기 S210의 단계로 재순환시킨다(S230a).On the other hand, if it is determined that the tooth results of the 3D gears compared and obtained in the step S220 do not satisfy the specifications and design rules, the specification information is corrected and recycled to the step S210 (S230a). In addition, when it is determined that the gear driving result of the dynamic simulation in the step of S240 does not satisfy the predetermined design criteria of the dynamic simulation, the specification information is corrected and recycled to the step of the S210 (S230a).

또한 상기 S270의 단계에서 비교되어 얻어진 3D 기어의 치형외 부분의 결과가 설계 법규를 만족시키지 못하는 것으로 판정되면, 제원 정보를 수정하여 상기 S270의 단계로 재순환시킨다(S280a).In addition, if it is determined that the result of the out-to-teeth portion of the 3D gear obtained by comparison in the step S270 does not satisfy the design rule, the specification information is corrected and recycled to the step of S270 (S280a).

또한 상기 S200의 단계에서, 상기 각 공차 정보에 대응하여 주요 측정 치수인 걸치기 이두께, 오버볼 거리 및 백래시에 대하여 3D 측정 가능하다. 또한 상기 S200의 단계에서, 상기 트로코이드 곡선의 구현 시, 강도의 향상을 위하여 이뿌리 부분의 반경을 증가시키고자 할 때 주어진 설계 내에서 제작 가능한 이뿌리 부분의 반경을 자동 산출하여 디스플레이 가능하다.
In addition, in the step of S200, 3D measurement can be performed on the thickness, overball distance and backlash which are the main measurement dimensions corresponding to the tolerance information. In addition, in the step of S200, when the implementation of the trocoid curve, to increase the radius of the root portion to improve the strength, it is possible to automatically calculate and display the radius of the root portion that can be manufactured in a given design.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and simple substitution, modification and alteration within the technical spirit of the present invention will be apparent to those skilled in the art.

10: 입력부 20: 제어부
30: 데이터 베이스부 31: 기어/피니언 3D 생성부
32: 제원결과값 처리부 33: 법규위배 검사부
34: 림/허브/리브 생성부 35: 시물레이션부
36: 도면/제원표 산출부 40: 표시부10: input unit 20: control unit
30: database unit 31: gear / pinion 3D generation unit
32: specification result processing unit 33: law violation inspection unit
34: rim / hub / rib generation unit 35: simulation unit
36: drawing / specification table calculation unit 40: display unit

Claims (16)

3D 형태로 기어를 자동 설계하는 3D 기어 자동 설계 프로그램을 활성화시켜 설계 준비를 하는 단계;
기어의 종류를 선택한 후, 선택된 기어에 대한 설계 공차를 포함하는 제원 데이터를 입력하는 단계(S200); 및
상기 입력된 제원 데이터를 이용하여 3D 형태의 기어를 생성한 후, 상기 3D 기어에서 공차를 실측하고 이 실측된 공차를 이용하여 적어도 하나의 원하는 3D 기어를 설계하여 디스플레이하는 단계(S210);
를 포함하는 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.
Activating a 3D gear automatic design program for automatically designing gears in 3D form to prepare a design;
Inputting specification data including a design tolerance for the selected gear after selecting the type of the gear (S200); And
Generating a 3D gear using the input specification data, and then measuring a tolerance in the 3D gear and designing and displaying at least one desired 3D gear using the measured tolerance (S210);
Tolerance applicable 3D gear automatic design method comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 S210의 단계는 상기 공차가 포함된 정보에 기초하여 계산된 세부적인 제원 결과 정보를 더 보여주는 것인 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.
The method of claim 1,
The step of S210 is to show the detailed specification result information calculated on the basis of the information including the tolerance further tolerance applicable 3D gear automatic design method.
제 1 항에 있어서,
상기 S200의 단계에서 입력되는 제원 데이터는 인볼류트 곡선과 트로코이드 곡선 정보를 포함하는 것인 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.
The method of claim 1,
The specification data input in the step of S200 is a tolerance 3D gear automatic design method that can include the involute curve and trocoid curve information.
제 1 항에 있어서,
상기 S200의 단계에서 입력되는 제원 데이터의 공차 정보는 적어도 최대값, 중간값, 최소값으로 나눠져 적용되는 것인 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.
The method of claim 1,
Tolerance-applicable 3D gear automatic design method that the tolerance information of the specification data input in the step of S200 is divided into at least a maximum value, a median value, and a minimum value.
제 1 항에 있어서,
상기 설계된 3D 기어의 치형 결과가 제원 및 설계 법규를 만족하는지의 여부를 판단하는 단계(S220)를 더 포함하는 것인 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.
The method of claim 1,
The method of claim 3, further comprising the step (S220) of determining whether the toothed result of the designed 3D gear satisfies specifications and design regulations.
제 5 항에 있어서,
상기 S220의 단계에서 얻어진 3D 기어의 치형 결과가 제원 및 설계 법규를 만족시키는 것으로 판정되면, 상기 3D 기어 설계를 통해 얻어진 두 기어(입력 기어와 출력 기어)가 맞물려 돌아가는 동적 시물레이션을 수행하는 단계(S230)를 더 포함하는 것인 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.
The method of claim 5, wherein
If it is determined that the tooth result of the 3D gear obtained in the step of S220 satisfies the specifications and the design code, the step of performing dynamic simulation in which two gears (input gear and output gear) obtained through the 3D gear design mesh with each other (S230). Tolerance-applicable 3D gear automatic design method that further includes).
제 6 항에 있어서,
상기 S230의 단계에서 수행한 동적 시물레이션의 기어 구동결과가 상기 동적 시물레이션의 기 설정 설계기준을 만족시키는지의 여부를 판단하는 단계(S240)를 더 포함하는 것인 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.
The method according to claim 6,
And determining (S240) whether the gear driving result of the dynamic simulation performed in the step S230 satisfies the predetermined design criteria of the dynamic simulation.
제 7 항에 있어서,
상기 S240의 단계에서의 동적 시물레이션의 기어 구동결과가 상기 동적 시물레이션의 기 설정 설계기준을 만족시키는 것으로 판정되면, 설계된 3D 기어의 치형 외에 기본적으로 요구되는 림, 허브 및 리브에 대한 제원 정보를 입력하는 단계(S250)를 더 포함하는 것인 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.
The method of claim 7, wherein
If it is determined that the gear driving result of the dynamic simulation in the step of S240 satisfies the predetermined design criteria of the dynamic simulation, inputting the specification information on the rim, hub, and rib basically required besides the teeth of the designed 3D gear is performed. Tolerance applicable 3D gear automatic design method further comprising a step (S250).
제 8 항에 있어서,
상기 S250의 단계에서 입력된 제원 정보에 기초하여 3D 형상을 생성하고 3D 기어의 치형외 부분의 결과 및 설계 법규의 위배 여부를 디스플레이하는 단계(S260)를 더 포함하는 것인 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.
The method of claim 8,
Generating a 3D shape based on the specification information input in the step of S250 and displaying the result of the non-toothed portion of the 3D gear and whether the violation of the design law (S260), the tolerance applicable 3D gear automatic Design method.
제 9 항에 있어서,
상기 S260의 단계에서 얻어진 3D 기어의 치형외 부분의 결과가 설계 법규를 만족하는지의 여부를 판단하는 단계(S270)를 더 포함하는 것인 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.
The method of claim 9,
And determining (S270) whether or not the result of the out-to-teeth portion of the 3D gear obtained in the step S260 satisfies a design rule (S270).
제 10 항에 있어서,
상기 S270의 단계에서 3D 기어의 치형외 부분의 결과가 설계 법규를 만족시키는 것으로 판정되면, 최종 완성된 3D 기어의 제원표와 2D 도면을 생성하는 단계(S280)를 더 포함하는 것인 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.
11. The method of claim 10,
If it is determined in step S270 that the result of the out-to-gear portion of the 3D gear satisfies the design rule, the method further includes generating a specification table and a 2D drawing of the final 3D gear (S280). How to design gear automatically.
제 5 항에 있어서,
상기 S220의 단계에서 비교되어 얻어진 3D 기어의 치형 결과가 제원 및 설계 법규를 만족시키지 못하는 것으로 판정되면, 제원 정보를 수정하여 상기 S210의 단계로 재순환시키는 단계(S230a)를 더 포함하는 것인 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.
The method of claim 5, wherein
If it is determined that the tooth result of the 3D gear compared and obtained in the step of S220 does not satisfy the specification and design rule, the method further includes a step (S230a) of modifying the specification information and recycling it to the step of S210. 3D gear automatic design method possible.
제 7 항에 있어서,
상기 S240의 단계에서의 동적 시물레이션의 기어 구동결과가 상기 동적 시물레이션의 기 설정 설계기준을 만족시키지 못하는 것으로 판정되면, 제원 정보를 수정하여 상기 S210의 단계로 재순환시키는 단계(S230a)를 더 포함하는 것인 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.
The method of claim 7, wherein
If it is determined that the gear driving result of the dynamic simulation in the step of S240 does not satisfy the predetermined design criteria of the dynamic simulation, the method further includes a step (S230a) of modifying the specification information and recycling to the step of the S210. 3D gear automatic design method that can apply tolerance.
제 10 항에 있어서,
상기 S270의 단계에서 비교되어 얻어진 3D 기어의 치형외 부분의 결과가 설계 법규를 만족시키지 못하는 것으로 판정되면, 제원 정보를 수정하여 상기 S270의 단계로 재순환시키는 단계(S280a)를 더 포함하는 것인 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.
11. The method of claim 10,
If it is determined that the result of the out-to-teeth portion of the 3D gear obtained compared in the step of S270 does not satisfy the design rule, the step further includes the step of correcting the specification information and recycling to the step of S270 (S280a) Applicable 3D gear automatic design method.
제 4 항에 있어서,
상기 각 공차 정보에 대응하여 주요 측정 치수인 걸치기 이두께, 오버볼 거리 및 백래시에 대하여 3D 측정 가능한 것인 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.
The method of claim 4, wherein
3D gear automatic design method that can be applied to the tolerance information that can measure 3D with respect to the tooth thickness, overball distance and backlash as the main measurement dimensions corresponding to the respective tolerance information.
제 3 항에 있어서,
상기 트로코이드 곡선의 구현 시, 강도의 향상을 위하여 이뿌리 부분의 반경을 증가시키고자 할 때 주어진 설계 내에서 제작 가능한 이뿌리 부분의 반경을 자동 산출하여 디스플레이할 수 있는 것인 공차적용 가능한 3Ｄ 기어 자동 설계방법.The method of claim 3, wherein
To implement the trocoid curve, when the radius of the root portion is increased to increase the strength, the tolerance of the tooth root portion that can be manufactured within a given design can be automatically calculated and displayed. Design method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101849648B1 (en) * 2017-12-27 2018-04-17 박동우 Process and system for providing an architectural design model

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