有關傳動軸利用運動機構模擬軟體及有限元素分析軟體來作分析的相 關期刊或論文幾乎沒有,雖然有一篇論文『車輛傳動軸之最佳化設計方法』
[1]的研究,但此論文僅偏重在程式撰寫與方程式討論,針對軟體應力應變 分析與運動分析並無著墨提供交叉比對,顯示在此領域的研究並未被廣泛 的應用,這也表示將具有較多的發展討論空間。不過因無相關傳動軸軟體 分析的案例可參考,故找到幾篇不同領域類似應用的相關論文及期刊當作 參考;其中成大有數篇有篇關於Solidworks 與 API 的應用及其他幾篇關於 COSMOS Works 與 COSMOS Motion 及 ANSYS 等等的論文可供參考研
究,以提出一套相當完整的研究路徑作為論文之用。
關於傳動軸的理論分析[1],首先先將傳動軸輪端與差速器端運動構造 的最佳化後,接著再將傳動軸輪端與差速器端接頭各單件做運動分析及設 計原理之探討,其中為簡化方程式的複雜性以利計算,將部份尺寸簡化或 忽略,降低方程式的複雜性。在第四章針對傳動軸輪端與差速器端接頭做 動力分析及設計原理說明,以求得在 X,Y,Z 方向的各分力與扭矩,求出所 需的方程式後再依照六顆鋼珠對稱的原理來簡化方程式得到一個近似方程 式,經由所附的電腦程式計算最佳化的尺寸;同時也將接頭做靜力分析,
並求得一組共三個不等式,最後文章提到是以簡化後的近似尺寸來推導,
若要得到的最佳化的尺寸,就必須要有更精密的尺寸來做設計推導驗證。
[2]論文內提到已經開發出新種接頭 EBJ,此種接頭將能符合本文 1-2 節研究動機中所提到的優點,並針對此型輪端接頭做實驗驗證,以確認此 類型接頭在重量減輕20%,外徑縮小 7%,且不影響原有強度耐久等基本效
能條件下,提供整體效能改善,減少接頭內部熱能產生及CVJ 在真實操作 下之扭力損失,以達到燃油效益的改善、增加底盤傳動系統設計時的自由 空間、改善BOOT 的可靠度由於溫度降低及改善搬運及穩定性等優點。
[3]本書中提到傳動軸的歷史變革,並將其設計原理說明,以 Hertzian Theory 來檢討不同種類的接頭並將每種接頭的 Hertzian 值清楚定義出來,
以供後者研究使用。[4]為輪端接頭(AC 形式)的設計原理專利;[5] 為 輪端接頭(VL 形式)的設計原理專利;[6] 為輪端接頭(UF 形式)的設 計原理專利;[7]的期刊針對輪端與差速端三叉接頭做運動理論方程式的推 導,並將摩擦力的狀況給考慮進去,以其更符合現實狀況。[8]論文裡提到 將輪端接頭以空間分析的方式來討論。[9]以其發展的各種接頭做分析評 價,並在[10]討論輪端接頭 BJ 的量測方式,以及在[11]未來各種接頭的發 展趨勢。[12]中說明目前現行乘客用車的傳動軸的設計及未來可能的設計 方向;[13]的論文討論在不同的環境溫度下傳動軸中間軸 SHAFT 做軟體應
力分析及台上疲勞耐久工程實驗輔以金相檢驗,來比較設計值與實際值能 力是否有所差異;[14]針對汽車發展歷史及傳動軸輪端與差速器端接頭的 演變和優缺點及市場應用做說明;[15]文章針對各類接頭的球軌形式差異 及各單件之間的作動角作簡述;[16]為現行使用的傳動軸相關規範參考;
[17]以應力與強度干涉理論為基礎來討論承受穩定交變應力的傳動軸之疲 勞可靠度分析;[18]以 SKF 現行滾珠軸承,來探討內部間隙與預負荷對軸
承的位移變形量與剛度之影響;[19]為應用 Solidworks 加上 API 模組方式 來建立設計概念具體化之輔助系統的研究;在[20]的論文裡應用其研究方 法來研究膝下殘肢曲面之建模與編修後,再由[21]接續製作義肢承筒的模 型並使用快速成型(Rapid Propotyping)技術做出實際模型,以降低時間
與金錢的耗費,提供病患更快速更永久的選擇。
[22]的論文裡則是應用 Solidworks 與 API 的模組來研究嬰幼兒汽車安 全座椅的人機模型 ,[23]則是在 LCD 的領域裡,使用 Solidworks 與 COSMOS Works 的模組來進行液晶螢幕多重領域的最佳化設計,而[24]
則是使用Solidworks 與 MIAPI 模組的方式來探討模組化設計之組裝面幾何 研究;當然[25]Solidworks 亦可以與 ANSYS 結合,針對正常足部三維有 限元素模型建立與探討;[26]則是在新型抓爬式致動器製程與特性裡使用 Solidworks 與 COSMOS Works 來作軟體驗證;[27]則在 LCD 領域裡同樣
使用Solidworks 與 COSMOS Works,針對玻璃基板邊緣檢測系統作研究 開發;另外[28]及[29]都是使用 Solidworks 與 COSMOS Motion,分別分
析單馬達驅動之平行相等曲柄機構二足玩具機器人,及非傳統性六自由度 並聯式機器人之設計及製作之研究。[32]是使用 CAE 方式與實驗量測所得 的溫度來比對差異,分析工具機上的主軸在運轉中溫度分布狀況。