{{ post.title }}
글 편집
글 편집 (이전 에디터)
{{ post.author.name }}
작성일
| Version | {{ post.target_version }} | Product |
{{ product.name }}
|
|---|---|---|---|
| Tutorial/Manual | {{ post.manual_title }} | Attached File | {{ post.file.upload_filename }} |
기어 동역학 해석
기어박스에서 소음 및 진동 문제가 발생하는 주요 원인으로는 전달 오차와 백래시를 꼽을 수 있습니다.
- 전달 오차 (transmission error): 주로 와인 (whine) 소음의 원인
- 백래시 (backlash): 주로 래틀 (rattle)소음의 원인
전달 오차는 회전하는 기어에 오차와 축변형이 없다고 가정한 이상적인 상태와 오차가 존재하는 실제 제품 간의 각속도 차이를 말합니다.
기어의 소음 예측에 있어서 전달 오차는 중요한 데이터가 됩니다. 기어의 소음을 측정할 때 직접 소리를 녹음해서 측정할 수도 있지만, 기어의 구동축과 종동축의 속도차를 측정해서 소음을 측정하기도 합니다.
전달 오차를 발생시키는 원인에는 기어 시스템의 강성 변화부터 조립 오차, 백래시, 기어 물림률 (contact ratio)변화까지 많은 것이 있습니다. 즉, 전달 오차를 제대로 계산하려면 다양한 변수를 고려해야 합니다. 특히, 기어 해석에 있어 동적 전달 오차 (dynamic transmission error)를 고려한 기어 동역학 해석은 어려운 문제로 분류됩니다.
동역학 시뮬레이션을 이용한 기어 박스 해석의 장점
동역학 시뮬레이션을 이용한 기어 박스 해석은 다음과 같은 장점이 있습니다.
- 결과가 시간에 대한 응답이기 때문에 실험 및 계측으로 얻은 값과 직접 비교가 가능해서 사람이 이해하기 쉽습니다.
- 시험에서 기어의 회전 속도를 변경하는 것과 같이 시험에 사용한 조건을 그대로 사용할 수 있어서 편리합니다.
- 하중 및 속도 변화에 의한 축의 변형 및 기어의 자세 등이 자동으로 계산에 반영됩니다. (축의 변형이나 기어의 자세를 일일이 모델링에 적용할 필요가 없음)
- 기어박스를 시뮬레이션한 후, 기어 박스에 연결된 다른 부품 및 시스템까지 시뮬레이션을 확장할 계획이 있다면, 이는 동역학 시뮬레이션으로만 가능합니다. 확장된 부분의 영향이 기어 전달 오차 계산에 별도의 설정 없이도 자동으로 반영됩니다.
- 동역학 시뮬레이션의 기본 기능인 강체 및 유연체를 자유롭게 사용할 수 있기 때문에 필요에 따라 시뮬레이션 모델을 자유롭게 변경할 수 있습니다. (예를 들어 기어웹의 변형을 고려하기 위해 기어를 유연체로 변환하여 시뮬레이션할 수 있음)
- CFD 소프트웨어와의 연성(Co-Simulation)을 이용하여 윤활유의 거동을 고려한 시뮬레이션이 가능합니다. 이 때, 사전에 제작한 동역학 시뮬레이션 모델을 유동 해석에 그대로 사용할 수 있습니다. 따라서 다양한 속도 및 하중 조건에 대한 유동 해석을 쉽게 수행할 수 있습니다.
<참고자료>
