유연 디스크 커플링의 비틀림 강성을 고려한 강성감소계수 산정 = Assessment of Torsional Stiffness Reduction Factor for Flexible Disc Coupling

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Flexible disc couplings are used to smoothly transmit rotational powers between two shafts. Although the theoretical method proposed in the AGMA standard has been used to evaluate the torsional stiffness of couplings, it is challenging to accurately calculate the torsional stiffness owing to the out-of-plane deformation in the flexible disc pack. In this study, finite element models of two flexible disc couplings with different shapes, sizes, and torque capacities were established, in which the frictional conditions enabled the separation of contact surfaces for the flexible disc pack. The results of the finite element analysis showed that significant warping and out-of-plane deformation occurred in the flexible disc pack and increased the torsional angular displacement of the coupling. By comparing the torsional stiffness obtained from the theoretical and numerical results, the torsional stiffness reduction factors for the coupling were assessed and verified experimentally.

국문 초록 (Abstract)

유연 디스크 커플링은 동력전달장치에서 오정렬을 허용하는 동시에 회전동력을 원활하게 전달하기 위해서 사용된다. 커플링의 비틀림 강성을 평가하기 위해서 AGMA 규격에서 제안한 이론식이 사용되고 있으나, 적층된 디스크 유연부재의 면외변형 거동으로 정확한 강성평가가 불가능하다. 본 연구에서는 형상, 크기 및 토크 용량이 서로 다른 두 유연 디스크 커플링을 대상으로, 적층된 얇은 디스크 간의 접촉 분리가 가능한 마찰조건을 구현하여 유한요소 모델을 구축하였다. 유한요소 해석 결과 비틀림 하중에 의해 압축 응력이 디스크 팩에 작용하면서 뒤틀림이 유발되고, 접촉면이 이탈되는 면외변형이 현저히 나타났다. 이는 여러 겹의 얇은 판으로 구성된 디스크 팩의 비틀림 각 변형에 큰 영향을 미쳐 제안된 커플링의 비틀림 강성을 현저하게 감소시켰다. 유한요소 해석을 통해 얻어진 결과를 이론식과 비교하여 디스크 유연부재에 의한 비틀림 강성감소계수를 산정하였고, 아울러 비틀림 시험을 수행하여 이의 정도를 평가하였다.

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