이번에는
동력전달장치의 축 설계한 것을
1차해석을 해보는 것을 중심으로 포스팅 하겠습니다.
※ 이번 포스팅의 소제목 내부링크
8. 동력전달장치 축 1차해석(2)-카티아 이용한 1차해석 (링크)
축 1차해석의 목표는
다음과 같습니다.
1. 축 설계에서 축의 불연속부와 필렛이 응력집중에 어떤 영향을 주는지
분석하기 위해서 입니다.
2. 축 설계과정에서 1차해석의 필요성을 알고 싶습니다.
1. 재질선택
축은 토크를 받아 회전하는 부재입니다.
따라서 피로에 매우 영향을 받는다. (피로분석 필요!)
그래서, 재질 선택은 피로강도가 존재하는 강(Steel)을 선택하였습니다.
(알루미늄은 피로강도가 계속 감소하는 재질이라 피로강도가 없습니다.)
강(Steel) 중에서 값이 싸며, 고강도에 속하는
AISI 1015CD 합급강을 선택하였습니다.
AISI 1015CD 재질 특성
탄성계수 : 200GPa, 포와송비 : 0.29 , 밀도 7870kg/m^3 , 항복강도 : 620MPa
2. 각종 재료,재질에 대한 정보 사이트 (링크)
재질에 대하여
자세한 것을 알고싶으시다면
링크를 클릭하시기 바랍니다.
3. 이론 계산(전단하중, 굽힘모멘트, 안전계수)
기어가 조립되는 곳에는 키홈이 있습니다.
축의 하중 분포되는 것은 다음과 같습니다.
전단하중과 모멘트 계산을 모르시는 분은 아래 링크를 참조하기 바랍니다.
4. 하중,전단력,굽힘모멘트 개념 (링크)
[재료역학기본개념-2-1] 하중,전단력,굽힘모멘트 개념과 선도
재료역학에서 보나 빔을 해석하기위해, 전단력과 굽힘모멘트 선도(그래프)를 그릴 것이다. 그 전에 하중과 모멘트에 대해서 알아보자. 집중하중 : 말그대로 한 점에서 작용하는 하중입니다. 이
archive-engineer-latias21.tistory.com
전단 하중 모멘트를 계산하면
아래와 같습니다.
계산결과 D부분이 하중과 모멘트가 가장 크게 걸립니다.
단면적이 다르면 저렇게 계산하면 안되냐고 질문하시는 분이 있을 수 있어 말씀드립니다.
저렇게 계산을 할 수 있는 이유는 축의 중심선에 대해서 한 것입니다.
그렇기 때문에
축의 일부가 서로 단면이 다른 것은 고려안해도 됩니다.
이론계산의 마지막으로
항복안전계수와 피로안전계수를 계산해보았습니다.
잘 모르시는 분은 아래 링크를 참고하시기 바랍니다.
5. 안전계수 (링크)
안전계수와 그와 관련된 것들(피로,설계계수,안전여유 등)
이번에는 안전계수와 안전여유에 대해서 간단히 설명하겠습니다. 안전계수는 허용응력과 파괴응력의 비 입니다. 안전계수 n = 실제강도/필요강도 = 항복응력/허용응력 안전계수는 1보다 커야
archive-engineer-latias21.tistory.com
6. 피로파손 이론, 공식 소개 (링크)
[기계설계] 피로파손 이론, 공식 소개
앞에서 피로파손 이론의 그래프 먼저소개하였다. 이번에는 피로파손의 이론을 각각 설명하겠다. 각 이론의 공식은 아래와 같다. Langer항복 선도와 Soderberg는 앞에서 설명하였으니, 생략하겠다.
archive-engineer-latias21.tistory.com
계산결과 C부분이 취약한 것으로 나왔습니다.
피로안전계수가 1.08(Goodman선도 공식 사용)
항복안전계수가 1.54로 나왔습니다.
[항복강도 / (진폭응력 + 평균응력)]
7. 이론계산의 결론
C와 D부분(응력집중부)를 주의깊게 봐야한다.
하중과 모멘트 부분의 최대로 걸리는 부분이며
피로와 항복안전계수로도 취약하고
게다가 응력집중이 크기 때문에
이 부분에 메시를 더 작게 부여하여 축의 거동을 자세히 분석할 필요가 있습니다.
다음 포스팅은
1차해석의 시행으로 넘어가겠습니다.
이론 계산 시 생략한 것에 대해서
지름에 대한 건 축의 공식과 계산값의 안전계수를 이용하여 설정한 것입니다.
이론 계산이 길어질 수 있어 이 부분은 생략하였습니다.(단순 축 공식 이용하면 됩니다.)
(글의 요점은 설계가 아닌 카티아를 이용한 1차해석!!)
(글에서 제시한 이론들은 해석 시 필요함!!)
다음 포스팅은
축 1차해석을 이어서 하겠습니다.
자세한 것은 아래 링크를 참고하시기 바랍니다.
8. 동력전달장치 축 1차해석(2)-카티아 이용한 1차해석 (링크)
동력전달장치 축 1차해석(2)-카티아 이용한 1차해석
이전에 동력전달장치 축 1차해석에 대한 포스팅을 이어서 하겠습니다. 이론계산 끝났으니, 이제 카티아로 Analysis, 카티아로 해석 돌릴 차례입니다. 필렛 유무에 따른 응력집중부의 결과 데이터
archive-engineer-latias21.tistory.com
앞으로도 엔지니어에게 좋은 지식과 정보를 이해하기 쉽게 글을 포스팅하겠습니다. (By. 요르문간드)
'설계,해석,개발(포트폴리오) > 부품' 카테고리의 다른 글
| 동력전달장치 축 1차해석(2)-카티아 이용한 1차해석 (1) | 2022.09.20 |
|---|
댓글