지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 인천대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
이 논문의 연구 히스토리 (2)
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
자전거는 최근에 효과적이고 건강한 교통수단의 의미뿐만 아니라 인기 있는 레크레이션 및 스포츠 활동으로도 고려되고 있으며 수요자들의 주행성능 및 승차감향상 요구로 인해 안장, 조향 장치 및 제동 장치, 서스펜션(Suspension) 등의 연구가 매우 활발하다. 특히, 체인을 통해 구동축에 동력을 전달하고 변속 기능을 담당하는 카세트(Cassette)의 중요성이 매우 대두되고 있다.
이에 본 연구에서는 자전거용 경량 고성능 10단 카세트는 선행연구를 통해 설계 하였다. 핵심 단수의 스프라켓(Sprocket)에 대해서는 내구성이 강한 티타늄소재를 적용시키기 위해 여러 종류의 티타늄 판재에 대한 가공성 및 물성치 데이터 확보를 통해 적절한 티타늄 소재를 선정하였다. 스프라켓의 강성 검증을 위해 유한요소 프로그램으로서 구조해석에 널리 사용되고 있는 ANSYS를 사용하여 각 단의 스프라켓에 대한 구조해석을 수행하였다. 카세트의 치형 정렬을 통해 변속 포인트의 간소화와 최소화로 변속 성능을 강화하였으며, 변속 포인트와 그 외의 치형을 명확히 구분함으로써 부드러운 변속이 가능하도록 수정하였다.
또한 카세트의 대량생산을 위한 티타늄 정밀성형성 공정으로써 블랭킹 및 형단조에 의한 성형기술 연구를 위해 스프라켓 성형용 프로그레시브 금형(Progressive mold)의 스트립 레이아웃(Strip-layout)을 설계하였고 각 스테이지에 맞는 공정 작업을 정하였으며, 성형력 계산을 통한 적합한 성형기의 성능을 찾고 Deform 3D 프로그램을 이용하여 금형의 응력과 변형 분포를 확인하였다.
이러한 연구를 통해 고부가가치 자전거용 경량 카세트의 독자 설계 기술을 스프라켓 개별 요소에 대하여 적용함으로써 10단 이하의 다단에서 스프라켓의 변속을 위한 형상 설계와 이와 직접적으로 연계되는 체인 및 변속기 설계의 기초 자료로 활용이 가능하여 향후 구동계 전체의 연구 개발에 활용이 가능하다. 또한 스프라켓의 대량 생산을 위한 박판 소재의 단조/스탬핑 공정 능력은 유사한 형상의 부품 등으로 적용이 가능한 기술로 세계적인 에너지 절감 추세에 따라 경량 부품 생산이 가능해진다.
이에 본 연구에서는 자전거용 경량 고성능 10단 카세트는 선행연구를 통해 설계 하였다. 핵심 단수의 스프라켓(Sprocket)에 대해서는 내구성이 강한 티타늄소재를 적용시키기 위해 여러 종류의 티타늄 판재에 대한 가공성 및 물성치 데이터 확보를 통해 적절한 티타늄 소재를 선정하였다. 스프라켓의 강성 검증을 위해 유한요소 프로그램으로서 구조해석에 널리 사용되고 있는 ANSYS를 사용하여 각 단의 스프라켓에 대한 구조해석을 수행하였다. 카세트의 치형 정렬을 통해 변속 포인트의 간소화와 최소화로 변속 성능을 강화하였으며, 변속 포인트와 그 외의 치형을 명확히 구분함으로써 부드러운 변속이 가능하도록 수정하였다.
또한 카세트의 대량생산을 위한 티타늄 정밀성형성 공정으로써 블랭킹 및 형단조에 의한 성형기술 연구를 위해 스프라켓 성형용 프로그레시브 금형(Progressive mold)의 스트립 레이아웃(Strip-layout)을 설계하였고 각 스테이지에 맞는 공정 작업을 정하였으며, 성형력 계산을 통한 적합한 성형기의 성능을 찾고 Deform 3D 프로그램을 이용하여 금형의 응력과 변형 분포를 확인하였다.
이러한 연구를 통해 고부가가치 자전거용 경량 카세트의 독자 설계 기술을 스프라켓 개별 요소에 대하여 적용함으로써 10단 이하의 다단에서 스프라켓의 변속을 위한 형상 설계와 이와 직접적으로 연계되는 체인 및 변속기 설계의 기초 자료로 활용이 가능하여 향후 구동계 전체의 연구 개발에 활용이 가능하다. 또한 스프라켓의 대량 생산을 위한 박판 소재의 단조/스탬핑 공정 능력은 유사한 형상의 부품 등으로 적용이 가능한 기술로 세계적인 에너지 절감 추세에 따라 경량 부품 생산이 가능해진다.
목차
국문초록목차표목차그림목차제 1 장 연구 배경 및 목적1.1 연구 배경1.2 연구 목표 및 논문 구성제 2 장 경량 고성능 10단 스프라켓 설계2.1 경량 고성능 10단 스프라켓의 형상 설계2.1.1 스프라켓 선행연구 92.1.2 롤러체인 특성을 고려한 카세트 형상 설계제 3 장 유한요소 해석을 위한 소재 분석3.1 스프라켓의 경량 고성능을 위한 소재 선정3.1.1 티타늄 판재의 성형성 분석3.1.2 최적의 소재 선정3.2 물성치 확보를 위한 하중 시험3.2.1 티타늄 시편의 하중 시험3.2.2 알루미늄 시편의 하중 시험제 4 장 10단 스프라켓의 강성 검증을 위한 구조해석4.1 각 단수별 스프라켓의 구조해석4.2 스파이더 구조해석4.3 스파이더와 카세트 체결 구조해석제 5 장 티타늄 판재의 성형 기술5.1 4단 스프라켓 성형용 프로그레시브 금형의 설계5.1.1 프로그레시브 금형의 스트립 레이아웃 설계5.1.2 힘의 계산 및 프레스 선정5.1.3 펀치와 다이의 간극 설정5.1.4 블랭킹 성형 공정의 유한요소 해석5.1.5 블랭킹 공정의 핵심 요소 설계5.1.6 금형의 재료 선정5.2 4단 스프라켓 성형용 프로그레시브 금형 제작5.2.1 프로그레시브 금형 핵심 요소의 열처리 가공5.2.2 프로그레시브 금형 핵심 부품의 와이어 방전가공5.2.3 프로그레시브 금형 제작5.3 4단 스프라켓 성형용 프로그레시브 금형 특성 평가5.3.1 4단 스프라켓 성형 시험5.3.2 5, 6단 스프라켓 성형성 평가용 간이 금형 제작5.3.3 간이 금형을 이용한 스프라켓 성형제 6 장 스프라켓 재설계6.1 기존 스프라켓 문제점6.2 문제점 해결 방안6.3 재설계된 스프라켓 3D 모델링제 7 장 강성검증을 위한 재설계된 스프라켓 재해석7.1 재설계된 스프라켓 구조해석7.2 스파이더와 카세트 체결 구조해석제 8 장 스프라켓 제작용 금형 설계/제작8.1 스프라켓 제작용 금형 제작8.2 경량 고성능 스프라켓의 가공제 9 장 결 론
최근 본 자료
댓글(0)
0