트라이포드형 등속조인트 효율 예측 모델 개발

국문 초록 (Abstract)

등속조인트는 엔진으로부터 나오는 구동력을 휠에 전달하는 차량의 핵심 부품으로, 구동 전달 효율을 높임으로써 동력 손실을 최소화하는 것이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 효율 평가를 위한 등속조인트 효율 예측 모델을 제안한다. 트라이포드형의 접촉점은 니들 롤러-스파이더, 하우징-스페리컬 롤러 및 스페리컬 롤러-니들 롤러에서 발생한다. 각 접촉점에서의 작용력을 도출하기 위해 좌표계 변환을 이용하여 접촉점 좌표를 구하고, 접촉점에서의 기계적 마찰에 의한 효율 손실을 분석한다. 마찰계수 주요 인자로는 수직압력, 슬립 속도, 윤활유 점도가 있고, 여기서 수직압력을 계산하기 위해 도출한 작용력과 Hertz 이론을 이용한다. 또한 설계변수 및 차량 운전조건에 따른 슬립 속도와 윤활유 점도를 도출한다. 마지막으로, Tribometer 시험기를 이용하여 수직압력, 슬립속도, 윤활유 점도와 마찰계수 간의 관계를 도출하고, 이로 인해 발생하는 에너지 손실을 계산하여 트라이포드형 등속조인트 효율 예측을 위한 수학 모델 식을 완성한다. 수학 모델 식에 대한 검증을 진행하기 위해, 등속조인트 효율 측정시스템을 구축하여 효율을 측정한다. 같은 조건으로 효율 측정 시스템으로 실측한 값과 수학 모델 식을 통해 예측한 효율을 비교한다. 검증 결과, 본 논문에서 제안한 트라이포드형 등속조인트의 효율 예측 모델은 모든 절각 조건에서 측정한 값과 예측한 값이 일치하는 것을 확인하였다.