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테이퍼 롤러 베어링 케이지의 동특성 해석

원문정보

Analysis of Dynamic Characteristics for a Tapered Roller Bearing Cage

박장우, 허준영

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초록

영어

The cage of a tapered roller bearing keeps the gap between the rollers, which prevents friction, wear and suppresses heating. The material of the cage is changing from metal to plastic for lightening the weight. If the cage is severely deformed due to resonance, the roller may not be able to roll and even get off the cage. In this paper, the dynamic characteristics of the cage is analyzed according to the cage material. Under the assumption that a train runs at the highest speed, frequency harmonics of that speed is calculated, and the comparative analysis is carried out in order to select the optimum thickness of the cage, which is easy to change among the cage design variables for avoiding the resonance.

한국어

테이퍼 롤러 베어링은 중량이 큰 승합차, 화물차, 열차에 사용되며, 큰 부하하중에서도 안정적으로 차량을 지지할 수 있다. 테이퍼 롤러 베어링 부품 중 케이지는 롤러 간 간격을 유지해 주며, 이를 통해서 마찰 방지 및 마모, 발열의 억제 등의 역할을 한다. 공진으로 인해 케이지가 심하게 변형되면 롤러가 구름을 하지 못하거나, 케이 지를 이탈하는 경우가 발생하게 된다. 케이지는 경량화 추세에 따라 금속소재에서 플라스틱소재로 변화하고 있다. 본 논문에서는 「화물열차와 고속열차에 사용되는 테이퍼 롤러 베어링의 부품 중 하나인 케이지를 대상으로 연구하였으며」 케이지 재료에 따른 동특성 해석과 열차가 최고속도로 주행한다는 가정 하에, 최고속도에 해당하 는 주파수의 고조파를 계산하고 공진범위를 피하기 위해 케이지의 설계 변수 중 가변이 쉬운 두께를 다르게 하여, 최적의 두께를 선정하고자 비교해석을 진행하였다. 재료에 따른 동특성 해석과 비교해석은 Abaqus 6.16을 사용하였다.

목차

요약
 Abstract
 1. 서론
 2. 동특성 해석
  2.1 해석모델
  2.2 해석결과
 3. 베어링주파수
  3.1 베어링 주파수 관련 이론식
  3.2 베어링 주파수 계산
  3.3 주파수 Harmonics
 4. 공진 현상 분석
  4.1 공진 영향분석 목적
  4.2 두께에 따른 영향분석
 5. 결론 및 고찰
 REFERENCES

저자정보

  • 박장우 Jang-Woo Park. 아주네트웍스(주) 서비스본부
  • 허준영 Jun-Young Heo. 호서대학교 자동차공학과

참고문헌

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