受扭力負載之正齒輪的傳動誤差測試結果

表 4.1 至表 4.3 所示之正齒輪配對，分別承受 0N-m、2N-m、4N-m、6N-m、

8N-m 及 10N-m 等不同扭力負載，各齒輪對之傳動誤差實驗測試結果如圖 4.2 至圖 4.31 所示，其中分別顯示 0 到 360 度內之傳動誤差及其近正弦波之波 頂的三個齒之傳動誤差曲線，如該齒剛好近 360 度，而無完整之單齒傳動誤 差波形呈現，則以最接近坡谷之齒替代之。因 360 度內之傳動誤差正弦波中 最接近波頂(或波谷)之齒其單齒傳動誤差曲線成較水平狀態，比較容易正確 估算出其單齒傳動誤差之波高，因此，在下一章節之齒輪傳動誤差測試結果 分析時即以此最近正弦波之波頂(或波谷)之齒為單齒傳動誤差值(波高)之 比較基準。從圖4.2 至圖 4.31 所示之測試結果，可看出下列現象:

(1) 各正齒輪配對之360 度時之傳動誤差大正弦波大致上又回到 0 度時之高 度位置，呈現完整之週期性。

(2) 不同扭力負載下，同一對齒輪之傳動誤差曲線，360 度傳動誤差大正弦 波之波高大致上無明顯隨扭力負載增加，此表示本測試齒輪之安裝軸結 構剛性夠，到 10N-m 扭力負載仍無明顯彎曲變形而導致傳動誤差大正弦 波之波高整加。

(3) 各齒之小波則隨著扭力負載增加有明顯之單齒傳動誤差波高變化，此顯 示隨扭力負載增加，齒形有明顯改變，而導致單齒傳動誤差波高明顯變 動，波高變動之劇烈程度，與其齒輪對之齒部剛性有關。

(4) 從圖 4.13、圖 4.19 及圖 4.21 等三張圖作比較，可看出鋼材主動齒輪配 塑膠被動齒輪由於齒受力變形之程度不一，受力變形後主動齒輪及被動 齒輪之壓力角產生差異，導致單齒之傳動誤差曲線兩邊不對稱，略往一 邊傾斜。同理，圖 4.3、圖 4.9 及圖 4.11 等三張圖與圖 4.23、圖 4.29 及 圖4.31 等三張圖亦有相同現象。

(5) 從圖 4.27 (PPM4-30T 齒輪對之測試結果)可看出，隨扭力負載之增大，

原單齒傳動誤差之波高反而漸減少，原波峰漸下降，且原波谷卻逐漸上 升，如扭力負載繼續增大，則其原波谷即會漸漸變成波峰，此正顯現齒 形適度修整是可以讓受扭力負載時反而傳動誤差減小。本對齒輪製作時 雖未特地作齒形修整，加工結果之齒形偏差，受 10N-m 扭力負載時，反 而改善0N-m 扭力負載時之傳動誤差。

圖 4.2 PPM2-27T 齒輪對之傳動誤差測試結果( 0°~360°)

310 320 330 340 350

齒輪轉動角度(度)

圖 4.4 PPM2-36T 齒輪對之傳動誤差測試結果( 0°~360°)

圖 4.5 PPM2-36T 齒輪對之傳動誤差測試結果(155°~185°) 10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下2mm模數36齒之齒輪

傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.1 0 0.1 0.2 0.3

0 60 120 180 240 300 360 齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下2mm模數36齒之齒輪 傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

0.15 0.2 0.25 0.3

155 165 175 185

齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度)

0N-m 2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

圖 4.6 PPM2-45T 齒輪對之傳動誤差測試結果(0°~360°)

圖 4.7 PPM2-45T 齒輪對之傳動誤差測試結果(329°~353°) 10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下2mm模數45齒之齒輪

傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.3 -0.2 -0.1 0 0.1

0 60 120 180 240 300 360 齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下2mm模數45齒之齒輪 傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06

329 337 345 353

齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度)

0N-m 2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

圖 4.8 SPM2-27T 齒輪對之傳動誤差測試結果(0°~360°)

圖 4.9 SPM2-27T 齒輪對之傳動誤差測試結果(270°~310°) 10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下2mm模數27齒之齒輪

傳動誤差測試結果(鋼材主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2

0 60 120 180 240 300 360 齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下2mm模數27齒之齒輪 傳動誤差測試結果(鋼材主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2

270 280 290 300 310

齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度)

0N-m 2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

圖 4.10 SSM2-27T 齒輪對之傳動誤差測試結果(0°~360°)

290 305 320 335

齒輪轉動角度(度)

圖 4.12 PPM3-18T 齒輪對之傳動誤差測試結果(0°~360°)

圖 4.13 PPM3-18T 齒輪對之傳動誤差測試結果(300°~360°) 10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下3mm模數18齒之齒輪

傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2

0 60 120 180 240 300 360 齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下3mm模數18齒之齒輪 傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2

300 320 340 360

齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

圖 4.14 PPM3-24T 齒輪對之傳動誤差測試結果(0°~360°)

圖 4.15 PPM3-24T 齒輪對之傳動誤差測試結果(240°~290°) 10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下3mm模數24齒之齒輪

傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.2 -0.1 0 0.1 0.2

0 60 120 180 240 300 360 齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下3mm模數24齒之齒輪 傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

0.05 0.1 0.15 0.2

240 250 260 270 280 290 齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

圖 4.16 PPM3-30T 齒輪對之傳動誤差測試結果(0°~360°)

圖 4.17 PPM3-30T 齒輪對之傳動誤差測試結果(195°~235°) 10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下3mm模數30齒之齒輪

傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.3 -0.2 -0.1 0 0.1

0 60 120 180 240 300 360 齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下3mm模數30齒之齒輪 傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.26 -0.24 -0.22 -0.2 -0.18 -0.16 -0.14

195 205 215 225 235

齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度)

0N-m 2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

圖 4.18 SPM3-18T 齒輪對之傳動誤差測試結果(0°~360°)

圖 4.19 SPM3-18T 齒輪對之傳動誤差測試結果(280°~340°) 10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下3mm模數18齒之齒輪

280 300 320 340

齒輪轉動角度(度)

圖 4.20 SSM3-18T 齒輪對之傳動誤差測試結果(0°~360°)

圖 4.21 SSM3-18T 齒輪對之傳動誤差測試結果(260°~320°) 10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下3mm模數18齒之齒輪

傳動誤差測試結果(鋼材主動齒輪+鋼材被動齒輪)

-0.25 -0.15 -0.05 0.05 0.15 0.25

0 60 120 180 240 300 360 齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下3mm模數18齒之齒輪 傳動誤差測試結果(鋼材主動齒輪+鋼材被動齒輪)

0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24

260 280 300 320

齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度)

0N-m 2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

圖 4.22 PPM4-18T 齒輪對之傳動誤差測試結果(0°~360°)

圖 4.23 PPM4-18T 齒輪對之傳動誤差測試結果(230°~290°) 10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下4mm模數18齒之齒輪

傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.3 -0.2 -0.1 0 0.1

0 60 120 180 240 300 360 齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下4mm模數18齒之齒輪 傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.15 -0.1 -0.05 0 0.05

230 250 270 290

齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

圖 4.24 PPM4-24T 齒輪對之傳動誤差測試結果(0°~360°)

圖 4.25 PPM4-24T 齒輪對之傳動誤差測試結果(245°~295°) 10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下4mm模數24齒之齒輪

傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.2 -0.1 0 0.1

0 60 120 180 240 300 360 齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下4mm模數24齒之齒輪 傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1

245 255 265 275 285 295 齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

圖 4.26 PPM4-30T 齒輪對之傳動誤差測試結果(0°~360°)

圖 4.27 PPM4-30T 齒輪對之傳動誤差測試結果(295°~335°) 10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下4mm模數30齒之齒輪

傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.02 0 0.02 0.04 0.06

295 305 315 325 335

齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度)

0N-m 2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m 10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下4mm模數30齒之齒輪

傳動誤差測試結果(塑膠主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.3 -0.2 -0.1 0 0.1

0 60 120 180 240 300 360 齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度)

0N-m 2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

圖 4.28 SPM4-18T 齒輪對之傳動誤差測試結果(0°~360°)

圖 4.29 SPM4-18T 齒輪對之傳動誤差測試結果(45°~105°) 10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下4mm模數18齒之齒輪

傳動誤差測試結果(鋼材主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15

0 60 120 180 240 300 360 齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下4mm模數18齒之齒輪 傳動誤差測試結果(鋼材主動齒輪+塑膠被動齒輪)

-0.05 0 0.05 0.1 0.15

45 65 85 105

齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

圖 4.30 SSM4-18T 齒輪對之傳動誤差測試結果(0°~360°)

圖 4.31 SSM4-18T 齒輪對之傳動誤差測試結果(260°~320°) 10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下4mm模數18齒之齒輪

傳動誤差測試結果(鋼材主動齒輪+鋼材被動齒輪)

-0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1

0 60 120 180 240 300 360 齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度) 0N-m

2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

10rpm轉速及0~10N-m扭力負載下4mm模數18齒之齒輪 傳動誤差測試結果(鋼材主動齒輪+鋼材被動齒輪)

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1

260 280 300 320

齒輪轉動角度(度)

齒輪傳動誤差(度)

0N-m 2N-m 4N-m 6N-m 8N-m 10N-m

在文檔中 受負載之正齒輪對的傳動誤差探討 (頁 52-68)