戟齒輪之特性研究

Abstract

自西元1925年美國格利森公司(Gleason Works) 發展出第一部戟齒輪切齒機後，至今 已有六十餘年歷史，在這期間由於不斷地改進切削設備，致使產品性能日趨完善，如 今已被廣泛地應用在交錯軸(crossed axes)之動力傳遞，尤其在汽車、航空、輪船及 產業機械等皆被大量使用，對工業發展實有莫大之貢獻。一般而言，戟齒輪之優點可 大略歸納如下幾點： (1) 具有較大之減速比。 (2) 更平穩地運轉，改善振動噪音之不良影響。 (3) 動力傳遞方向更具彈性。 (4) 允許傳遞更大之動力及負戰。 (5) 節省齒輪箱之空間。 在廠內，只有少數幾家工廠有能力生產戟齒輪，其原因在於我國齒輪工業之技術及理 論基礎仍嫌不足。有鑑於此，作者乃依據齒輪原理及微分幾何學以推導出圓切式戟齒 輪數學模式，並且模擬格利森公司(Gleason Works) 廣被使用之圓切式戟齒輪創成機 器，發展出一套電腦模擬程式，以提供齒輪業界迅速而有效地檢測及改善品質。本論 文內容包括： (1) 建立戟齒輪之齒形方程式，可得齒面任意點之精確座標值，並藉助電腦繪圖技術 在個人電腦螢幕顯示齒外形，以為戟齒輪之標準。 (2) 撰寫自動綱格產生(AMG) 之程式，以為有限元素法戟齒輪應力分析之基礎。 (3) 模擬萬用齒印測試機構，建立戟齒輪具面接觸分析之數學模式，包括具印位置及 運動誤差之分析。 (4) 以戟齒輪之齒面接觸分析為基礎並加入最佳理論，建立戟齒輪具形最佳化之數學 模式，可得戟齒輪切制機器設定參數之最佳值，因此可大幅地改善所產制齒輪對之運 轉情形。 #50012659.abs #50012659.abs