[물리학]감속기 축처짐 FEM 해석_기어

소개글

감속기 헬리컬 기어에 대한 축처짐을 해석한 자료 입니다.

목차

1. Element 선정
2. FEM 해석
3. 이론적인 계산

본문내용

1. Element 선정
Element를 어떤 것을 선정 하느냐에 따라서 모델링 하고 해석하는 시간이 틀려 지므로, 시간의 소요와 해석 결과의 정확성을 고려하여 어떤 Element로 모델링 할 것인지를 결정 해야 한다.
Element를 달리 했을 때의 차이가 얼마나 있는지를 알기 위해서, 형상을 단순화 시켜서 Beam, Volume, Import한 Solid로 모델링 하고 해석한 결과를 비교하여 보았다.
먼저 감속기 구동기어 축의 평균 지름을 단면으로 하는 Beam를 선정하여 Radial하중이 축 중앙에 가해 질 때 처짐을 계산하여 보았다.
반지름이 23.5mm이고 길이가 170mm인 축의 중앙에 헬리컬 기어의 Radial 하중153.25이 가해질 때 축 중앙에서의 처짐 값을 공식으로 계산한 값과 FEM해석 결과를 비교하여 보았다.
구속조건은 테이퍼 로울러베어링의 하중점에 node를 만들고그것을 Tx, Ty, Tz, Rx, Ry, Rz 모두 구속하였다.
Beam으로 계산
구속조건이 Simply supported - Simply supported일 경우

계산에 의한 축 중앙의 처짐
= = = 0.003118505mm
N4W로 계산한 축 중앙에서의 처짐 = 0.00364mm
오차 ={-1}×100% = 16.72%

구속조건이 Clamped - Clamped일 경우

= = = 0.000779626mm
N4W로 계산한 축 중앙에서의 처짐 = 0.0013mm
오차 ={-1}×100% = 66.75%
단순지지일 경우는 오차가 거의 없어서 옳은 결과라는 것을 금방 알 수 있고, 양 쪽 모두 완전 고정한 경우는 차이가 조금 나지만 여기에 사용된 식이 근사식이고, 뒤에 보이겠지만 Volume이나 Solid로 계산한 FEM 해석한 결과와 비교하여 볼 때 옳음을 알 수 있다.

참고 자료

없음