2019•Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers ARequires access
The Impact of Sliding Friction on Tooth Root Stress Analysis of Spur Gears
Chan Il Park
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Abstract
스퍼 기어는 맞물림이 진행함에 따라 피치점을 중심으로 미끄럼 마찰력의 방향이 변하고, 이 마찰력에 의해 기어의 수직하중의 크기도 변한다. 이 연구에서는 모멘트 평형과 하중변형관계식을 이용하여 스퍼 기어에 작용하는 마찰력과 수직력을 계산하였다. 이 힘들을 사용하여, 스퍼 기어를 상용 유한요소 프로그램으로 모델링하고, 이뿌리 필렛부에 작용하는 응력을 해석하였다. 스퍼 기어를 평면응력 또는 평면 변형률 요소로 해석하여, 3차원 유한요소 모델과 비교한 결과 수치예제 모델은 평면응력으로 모델링한 것이 타당함을 보였다. 또한 미끄럼 마찰을 고려할 때는 고려하지 않을 때에 비해 한개의 치 물림에서 치 접근부의 이뿌리 응력이 상승하고, 치 퇴거부의 이뿌리 응력은 감소하였다.