漸開線蝸桿與蝸輪之設計與分析(III)

Abstract

蝸桿傳動屬於空間交叉軸之嚙合傳動,其基 本元件為蝸桿與蝸輪.由於蝸桿蝸輪傳動的結 構緊湊、工作平穩且可達到甚高的轉速傳動比 ,所以在工業上被廣泛地使用在減速機構中.本 研究計畫為三年期之研究計畫,第一年(81年8月 至82年7月)研究計畫係依據齒輪嚙合原理(Theory of gearing)及機構學配合車刀形狀設計參數之適 當選取以及切削機構之模擬,以推導對偶創成 之蝸桿與蝸輪之齒面數學模式,業經國科會核 定(NSC82-0422-E009-146)並已完成結案報告,成果良 好.而第二年(82年8月至83年7月)之研究計畫,乃 是根據第一年所發展之蝸桿及蝸輪數學模式與 齒輪之齒面接觸分析(Tooth contact analysis)理論, 探討漸開線形蝸桿與蝸輪之嚙合分析,並預測 各種狀況下之嚙合運動誤差,同時第二年亦進 行蝸桿及蝸輪齒面曲率之分析及齒印分析,亦 經國科會核定在案(NSC83-0422-E009-067),目前一切 研究亦均按原訂進度順利進行中.今年度申請 案為本研究計畫之第三年(83年8月至84年7月),將 以第二年所探討之接觸分析與齒印分析為基礎 ,找出在不同的設計條件下蝸桿與蝸輪的接觸 齒印.同時修整蝸輪之切削機構以模擬蝸輪之非對偶創成並找出此時之接觸齒印與其運動誤 差.最後並利用最佳化方法(Optimization method)與 蝸輪之切削機構模擬來找出最佳之設計參數, 從而得到最佳的接觸情況.本計畫完成後之研 究成果及所發展之蝸桿蝸輪設計軟體,可提供 工業界相關之業者使用,相信必可提昇我國蝸 桿蝸輪之設計、分析與製造能力.同時,本研究 成果亦具有相當的學術價值及貢獻.