DOI QR코드

DOI QR Code

Characteristics Analysis of CVT with Built-in Crank for Bicycle

자전거용 크랭크 일체형 자동변속기에 대한 특성 해석

  • Received : 2015.01.06
  • Accepted : 2015.02.12
  • Published : 2015.02.28

Abstract

Bicycle is one of the most popular mode of transport due to the increase of interest in the well-being and environment pollution. Before fabricating a continuously variable transmission that is applied to the actual bicycle, for reducing the problems in the early stage, the reliable simulation program has been applied and the financial problem can be solved. In this paper, in order to confirm the design factor, the stress analysis has been applied. In all models, each link and the joint portion are assumed to be a major design factors, and impact of each link and joints received stress during the operation and it is confirmed by using the CAE. Also, for the analysis region, the special code has been developed to calculate pulsation phenomenon through appropriate mathematical modeling.

자전거는 환경공해 능력과 웰빙에 대한 관심증가 때문에 가장 유망한 미래 교통수단 중의 하나이다. 실제 자전거에 적용될 무단변속기를 제작하기 전에 신뢰성이 확보된 시뮬레이션 프로그램을 통하여 문제점을 초기에 확인하고, 각 링크의 소재 및 두께 등의 설계인자 최적화와 능력을 평가할 필요가 있다. 이 같은 과정을 통하여 무단 변속기 시스템 설계 과정에서의 소요비용을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 설계인자를 확정하기 위해 응력해석을 수행되었으며. 전체 모델링 중에서 각 링크와 조인트 부분을 주요 설계인자로 가정하고 각각의 링크 및 조인트의 영향도 및 작동 시 받은 응력들을 CAE를 통해 확인하였다. 또한, 해석 영역에 대하여 적절한 수학적 모델링을 통해 맥동 현상을 계산할 수 있는 전용 code를 개발하였으며, 이를 Matlab에 적용하여 해석 결과를 graphic화하여 분석하였다.

Keywords

References

  1. S. Y. Baek, H. G. Choi, C. W. Kim, Y. S. Jeong, "Analysis of the optimal design of CVT for bicycle", The korea academia industrial cooperation society conference 2011, pp. 977-980, 2011.
  2. H. J. Ju, C. J. Kim, S. Y. Shin, B. H. Lee, "A study on the evaluation method for crank built-in bicycle CVT", The korean society for noise and vibration engineering conference 2011, pp.781-782, 2011.
  3. K. S. You, M. L. Kim, "Conceptual design of a continuously variable hydrostatic transmission for bicycles", Institute of control, robotics and system Vol. 8, pp. 162-166, 2010.
  4. M. H. Lee, J. H. Choi and K. S. Lee, "The Development of the Automatic Transmission for Bicycle Using Internally Geared Hub", Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A, Vol. 38, No. 4, pp. 393-400, 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.3795/KSME-A.2014.38.4.393
  5. Bathe, K. J., "Finite Element Procedures, "Prestice Hall, pp. 780-784, 1996.
  6. Beachley, N.H. and Frank, A.A., "Principles and Definition for Continuously Variable Transmissions with Emphasis on Automotive Application," ASME, 80, C2/DET-95, 1980.