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소개글

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목차

Ⅰ. 개요

Ⅱ. 기계설계의 개념

Ⅲ. 기계설계의 중요성

Ⅳ. 기계설계의 관련지식
1. 기초지식
2. 전문지식
1) 유체역학적지식
2) 열역학적 지식
3) 유공압공학적 지식
4) 경험적요소
5) 기계제도적 지식
3. 기계설계에서 고려되는 사항
1) 신용성
2) 공작성
3) 경제성
4) 호환성
5) 독창성
6) 소음성
7) 운송성
8) 합목적성
9) 계획성
10) 미관성, 생산성

Ⅴ. 기계설계의 소음제거
1. 과제의 목적 및 중요성
2. 과제 관련 국내외 동향
1) 산업수요 측면
2) 연구수행 측면
3. 과제의 세부내용
1) 소음 측정 및 모델링부
2) 소음 예측부
3) 신호 재생부
4) 소음 청취 및 평가부
5) 전달경로 재설계부

Ⅵ. 기계설계의 축이음
1. 측이음의 경우
1) 비틀림 강성
2) 굽힘 강성
2. 축의 위험속도
1) 축의 중앙에 1개의 회전체를 가진 축
2) 여러 개의 회전체를 가진 축
3. 축이음 설계의 요점

Ⅶ. 기계설계의 베어링
1. Worm측의 B.G
1) 수명계수
2) 속도계수
3) 동등가하중
4) 설계하중
5) 기본 동정격 하중
2. Worm Wheel측의 B.G

참고문헌

본문내용

척도에 기준하여 이루어져야 할 것이다.
2) 연구수행 측면
소음 시뮬레이터 개발의 핵심적인 기술은 음장의 측정, 모델링 및 예측 기술이다. 홀로그라피 방법으로 대표되는 음장 측정 및 예측 기술은 일부 상품화 되어 있다(Spectris Korea에서 상품화된 MFAH, B&K사의 STSF, LMS사의 홀로그라피 S/W 등). 그러나 이러한 상품들은 협대역 소음, 상관(coherenct) 음장, 정상 상태(stationary condition) 등의 특별한 가정을 사용하고 있다. 따라서 이러한 방법의 적용 범위를 확장하여 일반적인 소음 설계에 적용하는 방법의 개발이 필요한 상태이다.
경계요소법과 유한요소법 등을 사용하는 모델링 기술은 상용 제품(SYSNOISE, NASTRAN, ANSYS 등)이 사용되고 있다. 하지만, 모델링의 핵심 영역인 경계 조건의 결정과 관련된 연구는 초기 단계이다. 대부분의 경우 시편을 이용하거나, 경험에 따른 수치를 사용하고 있다. 따라서 일반적인 벽면의 임피던스 측정 방법의 개발이 필요한 실정이다. 또한 모델이 복잡한 경우 기존의 방법은 많은 오차를 보인다. 따라서 수치 계산 과정의 수치오차를 줄이는 방법에 대한 체계적인 연구도 필요하다.
3. 과제의 세부내용
개발하고자 하는 소음 시뮬레이터는 다섯 개의 구성 요소로 이루어진다. 즉 소음의 측정 혹은 모델링, 예측, 재생, 평가, 재설계 등으로 구성할 수 있다. 세부 내용은 각 구성 요소의 개발 과정을 따른다.
1) 소음 측정 및 모델링부
소음 측정 및 모델링부의 개발은 어레이 마이크로폰을 이용한 측정부의 개발과 수치해석법의 개선으로 구분된다. 소음 측정의 결과가 예측된 음장의 정확도를 결정하므로, 어레이 마이크로폰의 형상과 위치 등으로 결정되는 측정부에 대한 체계적인 연구가 필요하다. 또한, 모델링부의 개발을 위해서는 수치해석법은 확장 및 구체적인 적용방법의 개발이 필요하다. 단순한 형태의 음장 예측을 위해서는 기존의 방법을 확장하여 사용할 수 있지만, 정확한 모델의 생성을 위해서는 적절한 경계조건의 설정 방법이 필요하다. 따라서 1, 3차년도를 중심으로 하여 어레이 마이크로폰의 위치선정 방법과 경계조건 측정 방법을 개발하고자 한다.
2) 소음 예측부
현존하는 기계류에서 발생하는 소음의 예측은 근접장 음향 홀로그라피 방법를 적용하여 이루어 질 수 있다. 공간의 일부에서 측정한 음압을 이용해 공간상의 음압을 예측하는 기술이 근접장 음향 홀로그라피 방법이다. 하지만, 현재 이 기술이 적용되는 범위는 일부 외부 음장와, 간단한 형상의 실내 음장으로 제한된다. 또한 소음원의 특성도 경우에 따라 협대역 소음, 상관 소음, 정상 상태 소음 등으로 제한된다. 따라서 1~4차년도에 근접장 음향 홀로그라피 방법의 개발 및 적용범위 확대를 위한 연구를 수행하고자 한다.
3) 신호 재생부
예측된 소음을 원하는 공간과 시간에서 재생하기 위해서는 주파수 대역별, 혹은 시간별 신호를 재생하는 연구가 필요하다. 또한, 각종 주관적 지표를 간접적으로 검증하기 위한 추후 신호처리에 관한 연구가 필요하다. 신호 측정 및 모델링, 그리고 소음 예측부의 연구가 완료된 6차년도를 중심으로 이러한 연구를 수행하고자 한다.
4) 소음 청취 및 평가부
소음 청취 및 평가부는 청취자의 주관적인 평가를 가중치 개념으로 파악하는 과정을 의미한다. 따라서 청취가 느낀 주관적인 소음의 정도를 객관화하는 연구가 동시에 병행되어야 한다. 따라서 소음의 측정 예측과는 별도로, 주관적 느낌을 정량화하는 연구를 1~4차년도에 수행하고자 한다.
5) 전달경로 재설계부
시뮬레이터의 궁극적인 목적인 시스템의 재설계는 전달 경로의 변경을 통해 이루어 질 수 있다.
Ⅵ. 기계설계의 축이음
1. 측이음의 경우
1) 비틀림 강성
- 중실축의 경우
- 중공축의 경우
2) 굽힘 강성
단순보에서 중앙에 집중하중이 작용하면 보의 처짐δ과 처짐각β는
2. 축의 위험속도
1) 축의 중앙에 1개의 회전체를 가진 축
g:중력의 가속도 δ축의 처짐
2) 여러 개의 회전체를 가진 축
Dunkerley의 실험 공식
3. 축이음 설계의 요점
센터 맞춤이 완전히 될 것
조립, 고정, 분해가 쉬울 것
중량균형이 취해질 것
소형일 것
가능한 한 돌기물이 적을 것, 경우에 따라서 보호 장치를 붙일 것
진동에 강할 것
등이 필요하다. 클러치로서 이외에 맞물릴 때의 소리의 문제, 열발생, 마찰에 대한 대책, 작동시의 연속성, 마모 부분의 교체가 쉬울 것 등이 중요하다.
Ⅶ. 기계설계의 베어링
1. Worm측의 B.G
작은 radial 하중과 큰 thrust 하중이 동시에 작용되므로 taper roll B.G 2개를 사용하기로 한다. 수명은 1일 8시간 사용하여 2년간 4,000시간으로 한다.
1) 수명계수
2) 속도계수
3) 동등가하중
4) 설계하중
5) 기본 동정격 하중
이 C값을 기준으로 B.G #30305D-30312D 중에서 C가 3,230Kgf 보다 큰 것을 선택한다.
∴ #30306D(C=3,500Kgf , Co=2,960Kgf) 선택
2. Worm Wheel측의 B.G
큰 radial 하중과 작은 thrust 하중이 동시에 작용하므로 ball B.G 2개를 사용하기로 하며, 또 수명은 1일 8시간 사용하여 2년간 4,000시간으로 한다. 특히 Worm wheel측은 동력을 다른 장치에 전달하는 부분으로서, 이것에 사용되는 B.G은 동력 전달요소(Flange Coupling 사용)의 축경을 고려하여 선정하여야 한다.
상기 조건을 만족하고 동력전달요소(Coupling 축경=45mm)을 고려하여 B.G으로 단열 깊은 홈 ball B.G #620계열 중 #6209(C=2570Kgf, Co=1800Kgf)를 선택하고, 이 B.G이 설정된 수명을 만족하는지 검토해 보기로 한다.
참고문헌
교육부 / 기계일반, 대한교과서, 2001
교육부 / 기계설계, 대한교과서, 1990
교육인적자원부 / 고등학교 교육과정 해설 - 공업에 관한 교과, 2001
김희갑 / 최신 소음 진동학, 동화기술, 1991
양동휴 외 / 산업혁명과 기계문명
한국사전편찬위원회 / 기계공학편람사전, 1995

키워드

기계설계,   기계,   베어링,   설계,   기계공학