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논문 초록 (Abstract)

이 연구에서는 스퍼 기어의 치형이 생성되는 이론을 정리하고, 이를 이용해 산업계에서 실제 사용되는 스퍼 기어 자동 모델링 시스템을 개발하였다. 기어 치형은 크게 이끝원, 이뿌리원, 필렛 곡선, 인벌류트 곡선 등 네 개의 곡선으로 이루어진다. 이 연구는 이러한 네 개의 곡선 생성에 대한 이론적인 근거를 제시하고, 이론적인 치형에서 백래시, 치형 수정, 크라우닝 등이 있는 실제로 사용되는 치형에 대한 이론 전개를 한 후 치형을 모델링하는 시스템을 구현하였다. 기존에는 기어 치형 전체를 체계적으로 생성하기 위한 이론 정리가 잘 되어 있지 않고, 특히, 백래시, 인벌류트 치형 수정, 크라우닝을 반영하는 치형 모델링에 대한 연구가 없어 실제 사용되는 기어를 정확하게 모델링하기 어려웠다. 이 연구로 가장 형상이 까다로운 기계 요소인 기어에 대한 모델링 기술이 발전할 것으로 기대한다. 또한, 이 연구는 스퍼 기어 뿐 아니라 헬리컬 기어, 베벨 기어, 스파이럴 베벨 기어의 실질적인 치형을 생성하는 연구에 대한 기초가 될 것으로 기대한다. Based on the theory of generating the practical tooth profile of spur gears, I implemented a spur gear modeling system. Gear teeth are composed of four curves: tip circle, root circle, fillet curve, and involute curve. This paper presents the theoretical basis for the generation of these four curves. Based on the knowledge of the actual gear profile with backlash, profile modification, and crowning, I implemented a modeling system of practical spur gears. The generation of a whole tooth profile has not been well organized in the earlier studies. In particular, a lack of study on gear modeling that reflects backlash, profile modification, and crowning makes it difficult to accurately model the gears that are actually used in the industry field. This study is expected to enhance the modeling technology for gears that have the most difficult shape among mechanical elements. In addition, this study is expected to serve as the basis for the study of modeling a practical tooth profile of spur gears, helical gears, bevel gears, and spiral bevel gears.