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외접 기어 펌프의 릴리프 그루브 형상 설계에 관한 연구
외접 기어 펌프는 넓은 범위에서 유량을 발생시키고, 구조가 간단하면 촢은 응답성의 이점으로 인해 여러 분야의 산업에 광범위 하게 사용되고 있다. 유압기기의 고 정밀 제어특성을 요구하고 있으며, 유체학적 기어의 설계는 고 정밀 제어에 기초가 되는 필수적인 기술이다. 일반적으로 외접기어펌프는 인볼류트 기어가 사용된다. 작동원리는 한 쌍의 맞물린 기어들에 바탕을 둔다. 외접기어 펌프는 구동기어와 종동기어의 이가 맞물리는 압축공간에서 유체의 압력이 급격한 변화를 일으킨다. 이로 인해 토출포트에서 흡입포트로 토출유량 손실이 발생하게 되고 압축공간의 압력이 급격히 증가 하여 기구가 파손되거나 펌프의 운전에 방해하게 된다. 이러한 구동기어와 종동기어 사이에서 발생하는 압력의 급격한 변화를 개선 시키기 위해서는 릴리프 그루브의 위치와 형상을 최적 설계가 필요하다. 본 연구에서는 외접 기어 펌프에서의 구동기어와 종동기어 사이에서 발생하는 압력의 급격한 변화를 완화시키기 위한 릴리프 그루브의 형상설계를 하고, 이를 PumpLinx를 이용한 유체동역학 시뮬레이션을 수행하여 형상과 위치에 따른 압력 변화를 비교하여 그 효용성을 검증하였다. Owing to their excellent performance for medium to high delivery pressure, compact construction, and high reliability, the external gear pumps have been widely adopted in various industrial applications. the optimal performance of gear machines is one of the techniques essential to the hydraulically assisted mechatonic system. Generally, pumps with involute external gears are most commonly used. External gear pump mat cause the sudden change when the teeth of drive gear is aligned wit the teeth of slave gear. For this reason , it could cause the less of flowrate between the delivery port and the suction port. In order to improve this problem, we have suggested the optimized design which is optimized for the structure and position of relief groove In this paper, we prsent the optmized design for structure of relief groove to relieve the sudden change of pressure which is happened between drive gear and slave gear. To veriy the usefulness of this research, fluided dynamics simulation has been done with the comparison of pressure variation through by different structures and different positions.
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안승일 창원대학교 산업정보대학원 2007 국내석사
This thesis investigates the characteristics of an involute Gear Pump including contact stresses and bending stresses of gears in mesh. Gearing is one of the most critical components in mechanical power transmission systems. Transmission error is considered to be one of the main contributors to noise and vibration in a gear set. To estimate transmission error in a gear system, the characteristics of involute spur gears were analyzed by using the finite element method. The contact stresses were examined using 3-D FEM models. The bending stresses in the tooth root were examined using a 3-D FEM model. This thesis also considers the variations of the whole gear body stiffness arising from the gear body rotation due to bending deflection, shearing displacement and contact deformation.
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