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CATIA V5를 통한 농구대 Modeling & Analysis

농구대를 CATIA V5를 통해서 모델링하고 구조해석을 통해 안전성을 확인한다. (3개의 Part와 ppt 자료가 포함)

3D 모델링 도면| 2009.07.25| 24페이지| 3,000원| 조회(945)

CATIA, 구조해석, 모델링, 카티아, 농구대

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헬리콥터의 트랜스미션

헬리콥터의 Transmission기계공학과 윤 현 철목차헬리콥터의 구조 트랜스미션의 구조 트랜스미션의 역할 기어박스 엔진과 기어박스 제작사헬리콥터(Helicopter)동력전달장치 기어박스, 구동축동력장치 엔진/이차동력계통메인로터/테일로터착륙장치 고정식/접이식조정/제어실트랜스미션Westland-Lynx 트랜스미션 배치도트랜스미션의 역할- 엔진과 로터 사이에 기계적인 링크를 제공동력 속도 축의 기울기 회전방향엔진출력메인 로터 테일 로터- 보조시스템 구동 (유압펌프, 윤활펌프, 교류발전기 등)트랜스미션 비교변속 단수가 존재 변속 시 엔진 회전 수 변화 역회전가능변속 단수가 없음 엔진 회전수증가시 속도 증가 한 방향으로만 회전자동차헬리콥터메인 기어박스 (계속)Drive : 선기어 Driven : 유성기어 선기어 잇수+링기어 잇수 감속비 = 선기어 잇수 엔진에서 메인 로터까지의 감속비 -피스톤기관 (7~12 : 1) -가스 터빈기관 (13~100 : 1)유성 축메인 기어박스평행 축유성 축 기어박스와 비교 부피와 비중이 큼 부품수가 적다 넓은 폭으로 인해 쌍발엔진에 적합중간 기어박스 (intermediate)파일론이 요구하는 방향으로 회전 축 변경 감속비는 1:1 입력축에 커플링을 통해 분리가능테일 기어박스테일 로터가 요구하는 최종 감속제공 구동축의 회전력을 90도 방향으로 변경엔진과 기어박스의 위치 (계속)S51 Dragonfly엔진에 의한 승객실 소음과 열 발생 하중이 CG전방에 위치 엔진의 냉각이 어려움메인 기어박스의 간단화 엔진 접근성 용이단 점장 점엔진과 기어박스의 위치 (계속)S55 Whirlwind (Alvis Leonides Major)메인 기어박스의 복잡화 헬기의 높이가 높아짐 Dragonfly와 비교하여 비 교적 무거운 트랜스미션하중분포 개선 엔진 접근성 양호 Dragonfly 보다 엔진 냉 각이 용이단 점장 점S58 Wessex트랜스미션 중량 증가 트랜스미션의 복잡성 FOD를 피하기 위한 복잡한 공기흡입구쌍발 엔진의 안전성 높은 동력 대 중량 비 호버링 성능 증대 고도에 따른 성능 증대단 점장 점엔진과 기어박스의 위치 (계속)엔진과 기어박스의 위치 (계속)S61 Sea King엔진 접근성 감소조종석과 승객실을 위한 개방식 바닥 트랜스미션 간단화 FOD에 대한 위험 감소단 점장 점엔진과 기어박스의 위치Lynx엔진의 복잡성 공기흡입구의 복잡성 엔진 사이에 꼬리 구동 축 위치승객실 안전도 향상 낮은 메인 로터단 점장 점제작사펌프의 입력동력 = 116.22kW 실린더 출력동력 = 104.05kW4. 좌굴이 일어날 수 있는 로드의 길이전효율 = 89.5%5. 전효율제작사제작사Question{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2009.05.20| 19페이지| 1,500원| 조회(2,519)

헬리콥터, 변속기, 트랜스미션, 기어박스, helicopter

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자동차 자동변속기의 고단화

고단 변속기의 장점? 승차감변속기의 단수가 높아지면 우선 승차감이 좋아진다.변속기 단수의 효과는 흔히 건물을 올라갈 때 계단의 개수에 비유된다. 같은 높 이의 건물에 오르더라도 4개짜리 계단(4단 변속기)을 올라가는 것보다 더 촘촘히 만든 6개짜리 계단(6단 변속기)을 오르는 게 힘이 덜 들며 그만큼 충격도 줄어든 다는 설명이다. 기어를 변속할 때 충격을 줄이면서 빠르고 부드러운 변속이 가능 하기 때문에 승차감은 향상하게 된다. 장거리 운전 때 변속 단수가 높은 차는 훨 씬 덜 피곤하다는 평가도 있다.? 효율성연료 효율성이 높아져 연비도 향상된다.같은 속도를 낼 때 엔진의 회전수가 더 적고, 기어비가 더 촘촘하기 때문에 상황 에 따른 동력배분을 변속기로 더 정확하고 효율적으로 전달할 수 있다 때문이다. 그리고 높은 기어비와 세분화된 변속단계 덕에 정지 상태에서의 발진 성능은 물 론, 가속 성능도 향상된다.국내 자동차 회사에서 같은 옵션의 차량에서 변속기 단수를 달리하여 그 차이를 테스트 한 결과, 90∼120㎞ 정속 주행 때 5단 자동변속기 장착 차량에 비해 6단 자동변속기 차량은 연비가 15% 개선됐고, 정지 상태에서 60㎞에 도달하는 시간은 10%가량 단축됐다고 밝히기도 했다. 쉽게 말해, 연비가 10(리터당 10㎞) 과 11인 경유차가 연간 2만㎞를 달린다고 가정했을 때, 연료비(리터당 1200원 전제)는 각각 240만원과 218만원이 든다. 같은 조건이라면 6단 변속기를 단 차 량이 22만원을 절약할 수 있다는 얘기이다.고단 변속기의 단점단수가 높아지면 같은 부피에 더욱 많은 양의 기어와 관련 부품들이 들어가기 때문에 내부구조가 복잡해진다. 비용이 더 많이 들고 차의 무게도 다소 늘어난다.또한 고단 변속기가 될수록 그에 따른 뛰어난 기술력이 뒷받침돼야 한다.중, 대형차들에게 고단 변속기는 유리한 점이 많지만, 소형차들에 6단 변속기 같은 고단 변속기 어울리지 않는다. 출력이 떨어지는 차에 단수 높은 변속기를 장착하면 오히려 차가 갖고 있던 힘마저 제대로 발휘하지 못할 수도 있다. 차의 특성별로 알맞은 변속 단수는 따로 있는 셈이다.또, 7단 이상일 경우, 변속이 잦아 운전의 재미를 반감시킨다는 단점도 있다. 이 때문에 현재 고출력·고성능을 발휘하는 스포츠카, 심지어 수퍼카에도 6단 정도만 채택하고 있다.국내외 자동변속기 추세세계 자동차 시장에 자동변속기 단수는 날이 갈수록 높아지고 있다. 현재 자동 차업계들은 주력모델에 6단 자동변속기를 탑재하고 있고, 일부 고급 신차종에는 7, 8단 자동변속기 까지 탑재하고 있다.이렇게 앞 다퉈 변속기 단수를 높이는 이유는 두 가지 이다. 하나는 날이 갈수 록 치솟는 휘발유가격이다. 자동차가 생필품이 된지 오래인 지금은 자동차를 움 직이게 하는 연료가 중요시되고, 이에 따라 가장 비중이 큰 휘발유가격의 폭등은 자동차 오너의 유지비용에 부담을 주게 됐다. 이로 인해 경제난과 더불어 자동차 시장의 소비 위축이 가중되어 자동차 산업의 위기가 초래된 것이다. 이를 극복 하기위해 성능은 향상되면서 연비를 줄일 수 있는 그런 기술이 요하게 된 이유 이다.또 다른 하나는 기술 개발로 끝없이 높아지는 엔진파워를 소화해 낼 수 있 는 변속장치가 요구되기 때문이다. 날로 발전하는 기술로 사람들도 그에 익숙해 져 좀 더 빠르며 좀 더 다이나믹한 드라이빙을 원하게 되고, 그 욕구를 충족시키 기 위해 자동차 업계는 더 좋은 엔진을 개발하고 그를 뒷받침해주는 변속기도 필 요하게 된 것이다.6단 자동변속기는 지난 2003년 세계 변속기 개발역사가 가장 오래된 독일의 ZF사가 프랑스인 LePelletier씨가 설계한 기어박스를 기본으로 세계 최초로 개발 에 성공, BMW등에 장착했으며 이어 일본 토요타자동차 계열 아이신AW사와 미 국 GM등도 6단 자동변속기를 개발자사의 주력차종에 장착해 오고 있다.BMW는 3시리즈와 5시리즈,7시리즈,X5등에 ZF사의 최신6단 자동변속기를 장착 하고 있으며 M5는 7단 자동변속기를 장착중이며 신형 7시리즈에는 8단 변속기 가 장착된다.독일 아우디자동차도 A4,A6,A8,Q7,S6,S8등 주력 모델에 ZF사의 6단 팁트로닉 자동변속기를 장착하고 있고 메르세데스 벤츠는 E클래스와 B,C클래스 일부,CLS 클래스,S500,S550등에 자사가 자체 개발한 7단 자동변속기를 장착하고 있다.미국 빅3의 경우는 자체생산과 함께 변속기 전문 생산업체로부터 공급을 동시에 받고 있으며 GM은 지난해 7월부터 신형 전륜구동형 6단자동변속기를 본격적으 로 생산하기 시작했으며 현재 캐딜락과 시보레 등 산하 브랜드의 주력차종을 기 존 4단에서 6단으로 대체하였다.또, 포드 자동차는 링컨 MKX와 MKZ에 일본 아이신 AW사의 6단자동변속기를 장착중이며 토러스 등 나머지 모델들은 포드가 자체 개발한 6단자동변속기가 탑 재되고 있다. 포드는 향후 4년 동안 대부분의 승용차와 픽업트럭에 6단자동변속 기를 장착할 예정이며, 이 가운데 전륜구동형 6단자동변속기는 GM과 공동으로 개발하여 생산한다.크라이슬러 역시 자체 개발한 6단자동변속기를 크라이슬러 세브링부터 적용하 고 있으며 향후 2~3년 내에 대부분의 승용차에 6단변속기를 도입할 예정이다.

공학/기술| 2009.04.21| 3페이지| 1,000원| 조회(960)

변속기, 자동변속기, 고단 변속기

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무단변속기(CVT)에 대해서

무단변속기의 정의무단변속기(Continuously Variable Transmission)는 기존 유압식 자동변속기 (토크컨버터+유성기어 장치)와는 달리 일정한 변속비 범위 내에서 연속적으로 변 속비를 변화시킬 수 있다. 즉, 기존 자동변속기의 경우 엔진의 회전속도에 따른 변속비가 극히 제한되어 있지만 무단 변속기는 엔진의 회전수와 상관없이 변속비 를 선택할 수 있다.무단변속기는 기본적으로 벨트구동 방식과 트랙션구동 방식으로 나누어지며 벨 트구동 방식은 그 특성상 실용화에 한계가 있어 현재까지는 소형차용으로만 실용 화되고 있으나, 트랙션구동 방식의 개발에 따라 점차 대형화되고 있는 실정이다.무단변속기의 장점? 연비변속비 측면에서 볼 때, 변속기의 최소 변속비가 작을수록 연비가 향상되며 최대 변속비가 클수록 가속성능이 향상된다. 따라서 전체 변속비의 범위가 넓을수록 연비와 가속성능 등 변속기의 전반적인 성능이 좋아진다.하지만 기존 수동, 자동의 유단 변속기는 일정 기어비로 고정되어 작동되므로 각 단수 간의 변속비를 무리하게 넓힐 수 없다. 물론 이런 단점을 해결하기 위해 변 속기 단수를 늘리는 방안이 강구되고 있지만 중량증대, 원가 상승 등의 이유로 한계가 따른다.무단변속기는 가변 풀리를 사용해 엔진의 최적 회전속도 영역에서 기어비를 자 동변속함에 따라 최적의 동력 성능과 연비를 실현시킬 수 있다. 즉, 엔진의 전 운 전 영역에서 단시간 내에 최대 출력상태 또는 최저 연비상태로 제어할 수 있다.위의 그림은 자동변속기와 무단변속기의 업 쉬프트 시 엔진 회전수의 변화를 나타낸 것이다. 자동변속기는 업 쉬프트 시, 변속 초기마다 엔진 회전수가 하강 하며 엔진 회전수는 변속 전 회전수(떨어지기 직전의 회전수로) 회복되기까지 는 연료의 추가적인 동력손실로 나타나며 이 구간에서 연료 소비가 증대되는 것 이다. 수동변속기 또한 동일 현상이 발생된다. 무단변속기에서는 이러한 단점을 보완하여 전자 제어 장치인 컨트롤 모듈 (PCM)을 통하여 여러 개의 센서 신호를 입력받아 각 순간의 엔진토크를 제어하므로 가속 성능이 우수하다.? 성능또 다른 장점에는 최적 제어 영역에서의 자유로운 변속을 실현함으로써 가속성 능, 추월성능, 등판능력 등 전반적인 동력성능을 향상시킬 수 있다는 점이다. 무 단계 변속특성을 지녀 변속충격이 전혀 없고, 적절한 변속제어로 유해 배출가tm 를 크게 줄일 수 있다는 점도 장점이다.위의 그림에서는 차속과 엔진의 구동력을 나타낸 그림인데 저단에서는 기어비가 크기 때문에 엔진의 구동력은 크고 고속일수록 구동력은 떨어지게 된다. 수동변 속기나 자동변속기는 구동력이 각 변속단에 따라 크게 변화함을 알 수 있다. 즉 일정한 곡선을 그리지 않고 떨어진다. 무단변속기는 일정한 곡선을 그리며 떨어 짐을 알 수 있다. 또한 동일 변속단이라도 속도가 증가하면 구동력은 서서히 감 소함을 보인다. 수동변속기나 자동변속기에서 추월하거나 급가속을 할 경우에는 변속단을 저단으로 떨어트려 구동력을 만회시킨 다음 변속하여야만 원활한 가속 성능을 발휘할 수 있다. 결론적으로 자동변속기와 수동변속기는 무단변속기에 비 하여 가속성능의 저하와 변속 응답성의 저하가 발생하는 것이다.

공학/기술| 2009.04.21| 3페이지| 1,000원| 조회(1,875)

자동변속기, CVT, 상용화, 무단변속기

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6단 자전거의 기어에 대해서

6단 자전거의 기어? 6단기어의 형태체인체인링(1개) 스프라켓(6개 ;카세트)6단? 1단6단기어 자전거는 앞쪽에 있는 큰 지름의 체인링 1개와 뒤쪽에 있는 크기가 다 른 지름의 스프라켓 6개, 앞 체인링과 뒤 스프라켓을 연결하여 구동하게 하는 체 인으로 구성된다. 뒤 스프라켓은 디테일러라는 변속장치로 필요에 따라 1단에서 6단까지 변속이 가능하다. 체인링과 스프라켓은 각각 다른 잇수를 가지고 있고, 한 체인을 사용하므로 두 톱니 사이의 거리는 체인링과 스프라켓이 동일하다. 변 속 단수는 휠 쪽에서 멀어질수록 높아진다.? 기어의 유무기어는 사용목적에 따라 그 사용과 단수가 달라진다. 일반적으로 여성이나 노약 자가 타고 다니는 자전거는 싱글기어나 기어단수가 낮은 것을 사용한다. 반면에 산악용 MTB나 스포츠 자전거와 같이, 여러 상황과 다양한 속도를 내야하는 자전 거의 경우는 그에 따라 많은 기어단수를 필요로 하게 된다. 그러므로 기어의 유무는 자전거를 타는 환경에서 그에 맞게 단수를 바꿔 속도와 힘을 조절 하게 되는 것이다.? 싱글기어와 6단기어의 차이점싱글기어는 기어변속이 불가능하여 다양한 환경에서 즉각적인 대응이 어렵다.패들을 한번 굴리는 만큼 자전거가 전진하는 거리는 같다. 즉, 일반평지에서는 속 도가 거의 일정하고 패들을 굴리는 속도에 비례하게 된다. 오르막에서는 평지보 다 더 많은 힘이 필요하다.싱글기어는 적은 기어수와 사용되는 부속품이 적어 중량이 감소되는 장점이 있 다. 반면에 6단기어는 싱글기어보다 무게는 더 나가지만 다양한 속도와 힘 조절 이 가능하다. 사용자가 오르막이나 패들돌리기가 힘이 들 때는 변속단수를 1단이 나 2단으로 낮춰 적은 힘으로 오르막을 오를 수 있다. 반대로 변속단수를 5단이 나 6단으로 높여 속도를 높일 수 있다. 낮은 단수는 힘이 적게 드는 만큼 패들 돌리는 회전수가 많아지고 높은 단수는 패들을 적게 돌리는 만큼 큰 힘이 들고 적은 회전수로 더 멀리 갈 수 있게 된다.? 6단기어의 기어비체인링(단수)잇수(T)스프라켓(단수)잇수(T)기어비1421241.*************182.3331424152.81425133.2311426113.818위의 표를 보면 2단에서 기어비가 2로 체인링이 한 바퀴 도는 동안 스프라켓은 2바퀴를 돌게 되는 것이다. 예를 들어 26인치 휠 자전거에 2단을 놓고 주행하면, 원주가 2.0747 m이므로 패들을 한 바퀴 돌리면 2×2.0747 m로 약 4.15미터를 진행하게 된다.스프라켓이 1단일 때 기어비가 가장 작고 6단일 때 기어비가 가장 큰 것을 알 수 있다. 패들 한 바퀴 회전 시 1단일 때 이동거리는 3.63 m, 6단일 때는 7.92 m인 것을 알 수 있다. 이를 보면 저단인 경우는 기어비가 약 2배로 힘은 적게 들어 오르막에 유리하고 패들을 많이 돌려야 멀리 갈수 있다. 반대로 고단 은 기어비가 약 4배로 적은 회전수로 멀리 갈 수 있으므로 고속에 유리하다.

공학/기술| 2009.04.21| 2페이지| 1,000원| 조회(874)

자전거, 기어, 자전거기어

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