부산대학교 기계요소설계 텀프로젝트

소개글

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목차

1. 설계 대상 시스템에 대한 설명

2. 설계 시 주요 고려 인자 및 운전/성능 조건

3. 설계의 흐름도(design flow chart)

4. 형상설계 및 재료선정, 성능분석
1) 베벨 기어, 렉&피니언
2) 축
3) 베어링
4) 나사(볼트, 너트)

5. 타당성 검토 및 총체적인 자평

본문내용

1. 설계 대상 시스템에 대한 설명

기존의 모니터는 책상 높이에 정형화되어 키가 다른 사람들의 적절한 눈높이에 맞출 수 없었다. 기존의 모니터의 문제점을 해결하여 편리하게 모니터의 눈높이를 맞출 수 있는 장치를 제작하였다. 랙과 피니언과 베벨 기어를 이용해 위아래 자유자재로 모니터 높이를 조절하고 고정시키는 방법을 사용하였다.

레버를 돌리면 베벨 기어가 서로 맞물려 돌아가면서 동력을 전달한다.
그러면 베벨기어가 달려 있는 축에 연결 되어있는 피니언까지 동력이 전달된다.
피니언과 랙은 또 서로 맞물려 모니터가 달려 있는 랙이 위아래로 맞물려 이동하면서 높이를 조절할 수 있다.
또 베어링 2개를 양 끝에 배치하여 축의 높이를 고정하여 축을 지지하게 하였다.
높낮이 조절 후 너트와 나사로 쪼아서 고정시켜준다.

랙이 들어가는 목 부분을 위와 같은 그림으로 모델링 한다고 하면 구멍 하나에는 피니언이 들어갈 구멍, 다른 하나는 너트와 나사가 부착된다. 이때 옷걸이와 같은 제품에서 나사를 조았을 때 고정되는 것을 참고하여 설계하였다.

2. 설계 시 주요 고려 인자 및 운전/성능 조건

a. 주요 고려 인자
베벨 기어 : 굽힘 강도와 면압강도에 따른 전달 하중(동력)
축 : 축 양 끝에 피니언과 기어설치에 따른 회전에 의한 강성 강도 설계
랙, 피니언 : 굽힘 강도와 면압 강도에 따른 전달하중(동력)
베어링 : 회전속도 하중에 따른 수명 결정, 윤활방식 결정
나사: 볼트&너트가 쪼이면서 랙에 가하는 하중(힘), 너트의 높이

b. 운전/성능 조건
1) 랙과 피니언이 최소 모니터의 무게 5kg의 하중을 견뎌내도록 강도를 설정해야한다.
2) 베벨기어에 전달하는 최소 동력하중 5kg을 견뎌내도록 베벨기어를 설계해야한다.
3) 주어진 수명과 작용하중에 대해 부하용량을 구하여 이에 상응하는 용량을 찾아 베어링을 선정해야한다.
4) 나사가 쪼이면서 가하는 하중(힘)을 랙이 견딜 수 있게 설계해야한다.

참고 자료

없음