NASA Technical Reports Server 에서 찾은 좋은 도큐먼트들을 정리해 본다.
기어 관련 사항들 중 좋은 것들을 추출해 보았다.
(1) Failure of Harmonic Gears During Verification of a Two-Axis Gimbal for the Mars Reconnaissance Orbiter Spacecraft
화성탐사선(The Mars Reconnaissance Orbiter Mission)에 사용되는
2축 짐벌 메커니즘을 위한 하모닉 드라이브 기어의 내구성 관련한 논문이다.
플렉스플라인의 기어 마모 상태나 양상을 참고하기에 좋다.
(2) CARRIER-LESS, ANTI-BACKLASH PLANETARY DRIVE SYSTEM
특허문서.
위성기어에 붙이는 캐리어를 생략하고, 대신 링기어를 출력축으로 하는 구조이고
안티-백래쉬를 위해 위성기어를 2단으로 구성하는 구조이다.
입력축과 출력축이 이탈되지 않도록 스크류 락킹으로 묶어주고,
그 사이에 베어링을 사용하도록 한 아이디어도 좋은 것 같다.
(3) MODULAR GEAR BEARINGS
특허문서.
(2)번의 발전형이다. 보다 더 상세한 도면이 첨부되어 있다.
요약문서는 Phase-Oriented Gear Systems 참고.
(4) GEAR BEARING DRIVE
특허문서.
(3)번의 발전형이다. 모터를 썬기어 내부에 삽입하도록 일체형으로 했다.
즉, 자석을 썬기어 안쪽면에 어레이로 부착시켜놓아서 돌아가도록 하고
그 안쪽에는 스테이터 코일이 들어가서 고정되어 있는 형태이다.
그외에 몇가지 아이디어가 더 들어가 있다.
'기어 베어링' 개념의 선행특허는 GEAR BEARING 참고.
'기어 베어링'의 특징으로는 이렇게 설명되고 있다.
"This system utilizes a planetary gear arrangement that eliminates conventional bearings by placing a contact surface at each gear's pitch diameter.
The system utilizes a one-tooth difference between input and output pinion gears.
The contacting surfaces maintain proper meshing and allow the gear set to operate with minimal vibration.
Reliability is also increased due to the decrease in part count and overall complexity.
Also inherent to the gear bearing design is the ability to achieve a large range of gear ratios using the same mechanisms, for example, from 1:1 to 1:2000 by only changing the number of teeth of each gear.
The gear bearing system in this patent includes a single roller per gear that locks the system together using the ends of the gear teeth."
"이 시스템은 유성기어 배열에서 기존에 사용되던 일반적인 베어링을 제거하고 각 기어의 피치 직경의 면접촉으로 대체하여 기능이 발휘되도록 한 것이다.
이 시스템은 입력축과 출력축 기어간에, 1개의 기어 이빨 갯수의 차이를 둬서 기능을 발휘한다.
표면 접촉은 적절한 메슁이 유지되며, 최소한의 진동만이 발생하도록 이루어진다.
전체적인 복잡성과 부품갯수가 줄어들기 때문에, 신뢰성도 역시 증대된다.
또한 동일 메커니즘을 사용하여 대감속비를 구현하는 것도 가능하다.
예를 들어, 각 기어의 이빨 숫자만을 조절함으로써 1:1에서 1:2000까지 가능하다.
기어 베어링 시스템은 기어당 하나씩의 롤러만을 포함하며,
이것은 기어 이빨의 끝단을 사용하여 전체 시스템을 묶어준다."
기타 참고할 만한 기어 관련 기구학 도큐먼트들은....
(5) ANALYSIS AND SYNTHESIS OF MECHANISMS
일반 기구학 교과서다.
(6) Development of Gear Technology and Theory of Gearing
기어 기술과 이론에 관한 설명과 함께, 마지막 챕터에는 기어 기술 발전에 공헌한 중요한 인물들을 열거하고 그들에 관한 소개들이 잘 되어 있다.
엔지니어들은 보통 퍼스낼리티가 잘 드러나지 않는데, 이렇게 중요한 엔지니어들의 면면을 소개하는 것도 참 중요할 것 같다.
(7) Theory of Gearing
기어 이론 설명이 제일 잘 되어 있는 도큐먼트다.
앞 부분에는 선형대수학적인 좌표변환 같은 기초 개념 설명과 예제가 잘 나와있고
뒷 부분에는 본격적으로 선형대수학 기반으로 기어 이론이 설명되는데 특히
행렬 형태로 기어 커브의 표현을 하는 방법이 잘 되어 있다.
8장 부터는 기어 서피스가 설명된다.
19장 부터는 Force 관련한 부분까지 들어간다.
화성탐사선(The Mars Reconnaissance Orbiter Mission)에 사용되는
2축 짐벌 메커니즘을 위한 하모닉 드라이브 기어의 내구성 관련한 논문이다.
플렉스플라인의 기어 마모 상태나 양상을 참고하기에 좋다.
(2) CARRIER-LESS, ANTI-BACKLASH PLANETARY DRIVE SYSTEM
특허문서.
위성기어에 붙이는 캐리어를 생략하고, 대신 링기어를 출력축으로 하는 구조이고
안티-백래쉬를 위해 위성기어를 2단으로 구성하는 구조이다.
입력축과 출력축이 이탈되지 않도록 스크류 락킹으로 묶어주고,
그 사이에 베어링을 사용하도록 한 아이디어도 좋은 것 같다.
(3) MODULAR GEAR BEARINGS
특허문서.
(2)번의 발전형이다. 보다 더 상세한 도면이 첨부되어 있다.
요약문서는 Phase-Oriented Gear Systems 참고.
(4) GEAR BEARING DRIVE
특허문서.
(3)번의 발전형이다. 모터를 썬기어 내부에 삽입하도록 일체형으로 했다.
즉, 자석을 썬기어 안쪽면에 어레이로 부착시켜놓아서 돌아가도록 하고
그 안쪽에는 스테이터 코일이 들어가서 고정되어 있는 형태이다.
그외에 몇가지 아이디어가 더 들어가 있다.
'기어 베어링' 개념의 선행특허는 GEAR BEARING 참고.
'기어 베어링'의 특징으로는 이렇게 설명되고 있다.
"This system utilizes a planetary gear arrangement that eliminates conventional bearings by placing a contact surface at each gear's pitch diameter.
The system utilizes a one-tooth difference between input and output pinion gears.
The contacting surfaces maintain proper meshing and allow the gear set to operate with minimal vibration.
Reliability is also increased due to the decrease in part count and overall complexity.
Also inherent to the gear bearing design is the ability to achieve a large range of gear ratios using the same mechanisms, for example, from 1:1 to 1:2000 by only changing the number of teeth of each gear.
The gear bearing system in this patent includes a single roller per gear that locks the system together using the ends of the gear teeth."
"이 시스템은 유성기어 배열에서 기존에 사용되던 일반적인 베어링을 제거하고 각 기어의 피치 직경의 면접촉으로 대체하여 기능이 발휘되도록 한 것이다.
이 시스템은 입력축과 출력축 기어간에, 1개의 기어 이빨 갯수의 차이를 둬서 기능을 발휘한다.
표면 접촉은 적절한 메슁이 유지되며, 최소한의 진동만이 발생하도록 이루어진다.
전체적인 복잡성과 부품갯수가 줄어들기 때문에, 신뢰성도 역시 증대된다.
또한 동일 메커니즘을 사용하여 대감속비를 구현하는 것도 가능하다.
예를 들어, 각 기어의 이빨 숫자만을 조절함으로써 1:1에서 1:2000까지 가능하다.
기어 베어링 시스템은 기어당 하나씩의 롤러만을 포함하며,
이것은 기어 이빨의 끝단을 사용하여 전체 시스템을 묶어준다."
기타 참고할 만한 기어 관련 기구학 도큐먼트들은....
(5) ANALYSIS AND SYNTHESIS OF MECHANISMS
일반 기구학 교과서다.
(6) Development of Gear Technology and Theory of Gearing
기어 기술과 이론에 관한 설명과 함께, 마지막 챕터에는 기어 기술 발전에 공헌한 중요한 인물들을 열거하고 그들에 관한 소개들이 잘 되어 있다.
엔지니어들은 보통 퍼스낼리티가 잘 드러나지 않는데, 이렇게 중요한 엔지니어들의 면면을 소개하는 것도 참 중요할 것 같다.
(7) Theory of Gearing
기어 이론 설명이 제일 잘 되어 있는 도큐먼트다.
앞 부분에는 선형대수학적인 좌표변환 같은 기초 개념 설명과 예제가 잘 나와있고
뒷 부분에는 본격적으로 선형대수학 기반으로 기어 이론이 설명되는데 특히
행렬 형태로 기어 커브의 표현을 하는 방법이 잘 되어 있다.
8장 부터는 기어 서피스가 설명된다.
19장 부터는 Force 관련한 부분까지 들어간다.
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