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2001 Korea ADAMS User Conference. Interesting Modeling Tips using Vector_force element 2001. 11. 08 ~ 09 서문기술㈜. Abstract & Contents. Abstract Cable, gear, timing belt 등으로 구성되어 있는 요소들의 모델링은 기구학적 조건으로 최대한 단순화 하던지 multi-link 및 compliance 요소들의 사용으로
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2001 Korea ADAMS User Conference Interesting Modeling Tips using Vector_force element 2001. 11. 08 ~ 09 서문기술㈜
Abstract & Contents Abstract Cable, gear, timing belt 등으로 구성되어 있는 요소들의 모델링은 기구학적 조건으로 최대한 단순화 하던지 multi-link 및 compliance 요소들의 사용으로 수십 혹은 수백 자유도를 갖는 경우로 극단적으로 복잡화 시키는 모델링을 사용하는 것이 일반적이다. 어떤 방향을 택하든 들이는 노력에 부응하는 결과를 얻으면 다행이지만 그렇지 못한 경우는 … 본 presentation은 ADAMS 힘 요소 모델링 방법중에 하나인 Vector force 요소를 이용하여 단순하면서 기능을 최대한 집약시킨 모델링 기법을 제시하는데 목적을 갖는다. • Contents • Gear force 모델링 • Timing belt 시스템 모델링 • 회전 유연체 디스크 시스템에서 원심력 고려하기 위한 모델링
Y X Z Gear geometric 모델링 Ref. Marker for v_force Helix angle Pressure angle Rotate {0,helix_angle, 90 pressure_angle }
Gear force 모델링 Impact function을 이용하여 치면의 접촉력 계산 DZ = -radius_driver * Az(driver) –radius_driven* Az(driven)+backlash VZ = -radius_driver * Wz(driver) –radius_driven* Wz(driven) Trigger = backlash /2.0 1개의 Gearset 모델을 위해 4 개의 Vector_force 가 필요함.
Customized Gear force Geometric definition - 장착부 위치 - gear/shaft diemnsion Design spec. - module - 감속비 - helix angle - pressure angle Mounting - Revolute joint - Bushing Contact model - impact function parameters - backlash
Timing belt 시스템 모델링 for Tension only force Belt_segment_2 Belt_segment_0 Belt_segment_1 Timing belt system( 주/종동 pulley, idler) 모델을 위해 20 개의 Vector_force 가 필요함.
Customized Timing belt 시스템 모델링 Geometric definition - 장착부 위치 - pulley / idler diameters Design spec. - 단위길이당 belt stiffness - damping ratio - pre-tension Mounting definition
회전 유연체 디스크 시스템 모델링 방법 Disc flexibility modeling using ANSYS Spindle & shaft coupling radial = 6.0E4 N/mm axial =6.0E6 N/mm conical = 4080.84 Nmm/deg Extracting the modal properties based on Component Mode Synthesis (Constraind normal modes & Constrained modes) Importing to ADAMS model & Applying the distributed load equivalent to the centrifugal inertia force • Flexible disc • hd = 0.8 mm • = 2790 N.s2/m4 R1 =17 mm R2 = 47.5 mm E = 8.0E10 N/m2 System mode analysis using ADAMS/Linear
원심력 or 축력의 영향 Rotating bars 지배방정식 + Discretization 1 + Discretization 2
시스템 모드 해석결과 2 절직경, 1 절원 모드 (disc & bearing decouple 모드) 1 절직경, 0 절원 모드 (disc & bearing couple 모드)
Conclusion • ADAMS 힘요소중의 하나인 Vector force를 이용한 효과적인 모델링 기법 및 활용 • 압력각, 백-래쉬, 헬릭스 각등 설계사양 적용이 가능한 gear force modeling 요소 • 주/종동 풀리 및 idler 로 구성되며, 벨트 강성 및 예하중모델이 가능한 timing belt 요소 • 회전 디스크 및 베어링 시스템의 원심력 영향의 고려