고중량 수송기계용 2단 유성감속기 설계 해석 = Design Analysis of Two-Stage Planetary Gear Reducer for Heavy Weight Transport Machine

국문 초록 (Abstract)

전 세계적으로 행해지고 있는 환경규제에 따른 화석연료 사용 제한으로 인해 내연기관에서 전기 구동 시스템으로 모빌리티 플랫폼의 전환이 이루어지고 있다. 기동 무기체계 추진 시스템의 전동화는 내연기관에 비해 기동 성능이 향상되고, 기동 소음이 감소되며, 구동 시스템이 간단해져서 정비성이 향상되는 장점이 있다.
본 연구에서는 기존 국방 분야 고중량 수송기계의 내연기관 대체를 위한 수소연료전지 기반의 전동화 추진 시스템에 적용되는 2단 유성감속기의 설계 및 해석을 목적으로 하고 있다. 기존 차체 프레임을 활용하기 위해서는 제한된 크기 내에서 설계가 이루어져야 한다. 2단 유성감속기의 구동 컨셉을 설계하여, 1단 구동 및 2단 구동 시 동력의 전달 흐름을 확인하고, 감속기 내 각 기어들의 제원 선정 및 강도를 평가하였다. 그리고 회전부에 적용되는 베어링을 선정하고, 본 감속기의 요구 수명을 만족할 수 있는지에 대한 평가를 하였다. 또한 동역학 해석 및 강성 해석을 통해 설계 타당성에 대해 분석 평가하였다.

목차 (Table of Contents)

• List of Tables ii
• List of Figures iii
• 초록 vi
• I. 서 론 1
• 1. 연구 배경 1
• 2. 연구 현황 2
• II. 이론적 배경 4
• 1. ISO 6336:2006을 이용한 기어의 강도 평가 4
• III. 2단 유성감속기 설계 12
• 1. 2단 유성감속기 컨셉 설계 12
• 2. 기어의 제원 선정 및 강도 평가 13
• 3. 베어링 선정 및 수명 평가 23
• IV. 동역학 해석 26
• 1. 해석 개요 26
• 2. 2단 유성감속기 동역학 해석 모델 26
• 3. 2단 유성감속기 동역학 해석 결과 31
• V. 강성 해석 42
• 1. 반력 이력 추출 42
• 2. 부품의 강성 해석 45
• 3. 결과 분석 53
• VI. 결론 54
• References 54
• Abstract 55