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本論文針對汽車用傳動軸輪端接頭BJ95L 與 EBJ95 之背景作分析,個 別用六顆與八顆鋼珠、各一支shaft、各一個內輪、各一個外輪及各一個保 持器作為研究的範例。將傳動軸輪胎端接頭之BJ95L 與 EBJ95 次總成機構 的鋼珠、shaft、內輪、外輪及保持器繪製成模型後,將模型分別先後匯入 COSMOS Works 進行分析。

在COSMOS Works內依設定不同條件完成靜態分析後,由於我們都是

使用一般碳鋼,BJ95L與EBJ95次總成機構的所有零件之降伏強度皆為 2.206x108 N/m2,可以得到以下共同的結論:

1. 固定位置的不同會影響最大應力值的大小與位置;

2. 設定接觸條件與否會些微影響最大應力值的大小與節點位置;

3. 高斯點數對於最大應力值的大小與節點位置的影響不大;

4. 網格大小的不同將會直接影響最大應力值的大小與位置;

5. 輸入扭力值的大小也會直接影響最大應力值的大小,但是對於產生最大 扭力值的位置將無影響;

接著再針對BJ95L與EBJ95之次總成機構來作比較,可以得到當固定油 封背部時,在其他條件同第五章提到皆相同時,EBJ95最大應力值均比 BJ95L 來得小,且都在彈性限之內,反觀BJ95L 在300N-m 時其最大應力 值超出彈性限2.206x108N/m2;再者,BJ95L 的斜率比EBJ95 的斜率多約 18.7%,此意味著EBJ95 在不同扭力值,最大應力值會比BJ95L 小約 18.7%。

相同的道理,當固定在外輪桿部時,EBJ95 最大應力值均比 BJ95L 來

得稍大,約為7.7%,但都在扭力 300N-m 時之最大應力值超出彈性限 2.206x108N/m2甚多;再者,EBJ95 的斜率為比 BJ95L 的斜率多 7.7%,此 意味著EBJ95 在不同扭力值,最大應力值會比 BJ95L 大約 7.7%。

由上述不同固定位置來比較EBJ95與BJ95L的最大應力值差異,雖然表

現的差異不盡相同,固定在油封背部時,EBJ95在相同條件下,其最大應 力值結果皆比BJ95L來得低約18.7%;固定在相同尺寸的輸出端外輪桿部 時,EBJ95在相同條件下,其最大應力值結果皆比BJ95L來得高約7.7%,

此表示EBJ95在結構應力部分對於應力集中的表現稍劣於BJ95L的設計,但

差異頗小,而此驗證之結果也呼應了第二章裡提到的機能測試評估的結 論,對於EBJ95在靜力強度試驗方面略相當於BJ95L。

最後針對BJ95L與EBJ95在0度與5度之不同工作角度時,次總成與單 件在應力之比較與分析。我們可以得知EBJ95在次總成部分,0度與5度的 差異僅為0.024%%,而BJ95L在0度與5度的應力值差異卻到30%。而單件 部份,EBJ95的內輪在0度與5度的差異為3.1%,而BJ95L在0度與5度的應 力值差異卻達153%;EBJ95的保持器在0度與5度的差異高達113%,而 BJ95L在0度與5度的應力值差異卻僅有7.7%;EBJ95的外輪在0度與5度的 應力值差異僅0.024%,而BJ95L在0度與5度的應力值差異也僅有1.7%;

EBJ95的Shaft在0度與5度的應力值幾乎無差異,而BJ95L在0度與5度的應 力值差異也僅有2%;EBJ95的鋼珠#1號(最上方鋼珠)在0度與5度的應力 值差異達3%,而BJ95L在0度與5度的應力值差異也有11.5%;EBJ95的鋼 珠#5號(最下方鋼珠)在0度與5度的應力值差異僅5%,而BJ95L的鋼珠#4 號(最下方鋼珠)在0度與5度的應力值差異達26.3%。

總結上述可知,在次總成與單件的工作角度為0度與5度分析中,EBJ95

除了在總成與外輪較BJ95L的應力值來得高之外,其餘單件的表現都較佳。

另除了在保持器的比較分析中狀況較為不如預期之外,0度與5度的差異都 可以得到EBJ95比起BJ95L來得佳;而BJ95L在5度時,內輪的應力值明顯 大於其他三項,表示此單件尚有最佳化設計之空間。

雖然本研究發現EBJ型式的等速萬向接頭與BJ型式在應力分析上互有 優劣,但因為EBJ型式的接頭比BJ型式的接頭輕約20%,而EBJ鋼珠應力值 也遠小於BJ型式的鋼珠,故推論EBJ型式的接頭在運動時所產生的摩擦力 亦小於BJ型式的接頭,並得到EBJ型式的接頭所產生的溫升狀況亦小於BJ 型式的接頭,扭力的損失亦小於BJ型式的接頭,但仍需後續驗證與分析來 佐證。此推論之結果亦與第二章NTN實驗數據相符合,EBJ型式的接頭整體 比較結果優於BJ型式的接頭。

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