치차-분지계를 갖는 비틀림 축계의 설계를 위한 위험속도 계산
Computation of Critical Speeds for Design of Torsional Shafting with Gear-Branched Systems
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초록
선박, 자동차, 항공기 등의 수송기계에서 동력전달장치는 가장 핵심적인 기계 시스템으로써 시스템 전체의 안정성과 효율성에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 동력전달장치에서 쉽게 볼 수 있고 공학적으로도 중요한 치차-분지계를 갖는 축계를 대상으로 비틀림진동으로 인한 축계의 위험속도를 구하는 알고리즘을 전달강성계수법으로 정식화하였다. 전달강성계수법으로 치차-분지계를 갖는 비틀림축계의 자유진동해석을 수행할 수 있는 프로그램을 작성한 후, 4행정기관과 치차로 연결된 고속 박용 추진축계와 2행정기관과 PTO시스템을 갖는 저속 박용 추진축계를 대상으로 고유진동수와 고유모드 그리고 위험속도를 계산하였다. 동일 모델에 대하여 기존의 유한요소법을 이용한 계산 결과와의 비교를 통해 본 연구에서 개발된 해석기법의 신뢰성을 확인하였다.
Abstract
While designing a torsional shafting with various gear-branched systems, it is very important for system designers to obtain critical speeds accurately and easily. The author has studied the transfer stiffness coefficient method (TSCM) as a structural analysis algorithm. In this paper, the TSCM is applied to the computation of critical speeds for torsional shafting with gear-branched systems. The accuracy of the present method is confirmed by comparing with the results of the finite element method.