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박형 하모닉 감속기 플렉스 스플라인에 대한 수치해석 연구
하다솜(D. S. Ha),김주한(J. H. Kim),이명성(M. S. Lee) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
하모닉 감속기는 금속의 탄성 변형을 감속 원리로 이용하는 감속기로써 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며, 소형, 경량, 고 감속비를 특징으로 갖는다. 크게 웨이브 제너레이터(Wave Generator), 서큘러 스플라인(Circular Spline), 플렉스 스플라인(Flex Spline)의 세 가지 주요 부품으로 구성되는데, 그중 플렉스 스플라인은 감속기의 입력축이 구동하며 주기적으로 발생하는 파동으로 인해 끊임없이 변형이 일어나므로 주요 부품 중 가장 빈번하게 파손이 일어나는 부품이다. 특히 박형의 하모닉 감속기는 일반적인 형태의 하모닉 감속기에 비해 경량화 및 박형화가 이루어진 형태로, 감속기는 크기가 작고 얇을수록 사용자의 설계 자유도가 높아지므로 박형화는 감속기의 중요한 설계 요소 중 하나이다. 박형 하모닉 감속기는 단축된 감속기의 축방향 길이에 따라 주요 부품 중 하나인 플렉스 스플라인의 축 방향 길이 또한 짧아지고, 따라서 단축된 플렉스 스플라인에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 박형 하모닉 감속기의 플렉스 스플라인이 갖는 특성을 파악하기 위해 상용 유연 다물체 동역학(Multi Flexible Body Dynamics) 해석 프로그램인 RecurDyn 을 사용하였다. 구동 조건은 정격 입력 속도인 2,000 rev/min 이고, 감속기의 구동 및 부하에 따라 발생하는 응력 분포 형태를 분석하였다.