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結論與未來展望

5.1 結論

本研究依據齒輪原理以及齒輪創成之運動關係,來建立具冠狀及轉位 修整之螺旋小齒輪及漸開線螺旋環齒輪之齒面數學模式,並以此數學模式 來分析齒輪對相互嚙合時之接觸分析及運動誤差。依據先前幾章之研究與 分析結果,茲彙整提出幾項結論如下:

1. 齒輪之冠狀修整會使得其兩端之齒厚略為縮小,即中央齒面呈現略為凸 出之狀態,因此使得齒輪接觸狀況從線接觸變為點接觸。此外,冠狀修 整會使得齒輪運動誤差獲得改善,並且導致接觸點之位置會偏向齒面的 中央,減少發生齒緣接觸的現象。

2. 齒輪之轉位修整會導致齒形改變,正轉位修整會使得齒輪之齒頂變尖、

全齒深變短及齒根厚度增加;反之,負轉位修整會使得齒輪之齒頂變 寬、全齒深變長及齒根厚度變小。轉位修整對齒輪運動誤差之影響甚 小,正轉位時螺旋小齒輪的接觸點偏向漸開線齒形的下方;負轉位時螺 旋小齒輪的接觸點偏向漸開線齒形的上方。

3. 漸開線型螺旋內齒輪組於具有中心距裝配誤差的情況下,其運動誤差為 零,符合漸開線縱使中心距有微幅變動仍可維持共軛運動的特性。然 而,螺旋內齒輪組對於旋轉軸向之裝配誤差則較敏感,若具有軸向裝配 誤差時,則會有運動誤差產生,而水平軸向裝配誤差所導致之運動誤差 曲線偏移量明顯較垂直軸向裝配誤差者為大,亦即說明水平軸向裝配誤

4. 壓力角的角度大小也會影響螺旋內齒輪組在具有旋轉軸向裝配誤差時 所導致之運動誤差。當具有水平軸向裝配誤差時,齒輪組的運動誤差曲 線斜率會隨其齒輪壓力角度的增加而減小,亦即運動誤差值會隨著壓力 角的角度之增加而減小;在具有垂直軸向裝配誤差時,齒輪組的運動誤 差曲線斜率則會隨壓力角度之增加而增加,齒輪組的運動誤差值也會隨 著壓力角的角度增加而增加,但兩者變化量都很小。

5. 若僅改變齒輪對中的一個齒輪之壓力角,齒輪的運動誤差會隨著小齒輪 的旋轉角度之增加而增加,且運動誤差值會隨著兩齒輪壓力角角度差距 之增大而增大。

6. 無論以冠狀修整、轉位修整及不同壓力角等方式來修整螺旋小齒輪,齒 輪對在僅具有中心距之裝配誤差時,其運動誤差皆為零,僅接觸點的位 置會隨中心距改變而微量的上下移動。

由於工業上對齒輪傳動的精密度、噪音及振動的要求越來越嚴格,所 以降低運動誤差所造成的運動不平順的問題,變得越來越受到重視,是故 對於漸開線螺旋內齒輪組進行齒形修整已必成趨勢,而在進行各種修整方 式前,則需先瞭解並考慮不同修整方式之特性,再來決定各種可能的齒形 修整之方式及修整量的大小,以達到最佳之修整效果。

5.2 未來展望

本論文已建立修整型螺旋內齒輪之齒面數學模式,並探討齒輪對在各 種裝配狀態下之接觸點分析與運動誤差分析。未來可利用本研究所建立之 齒面數學模式,進一步探討齒輪嚙合時的接觸齒印分析,及利用最佳化方 法 對 各 種 修 整 方 式 做 最 佳 的 參 數 調 整 ; 或 可 利 用 有 限 元 素 法 (Finate Element Method),考慮齒輪在具有負載情形時之接觸齒印並進行應力分 析,也可進一步的利用實驗設備及量測方法來驗證理論與模擬分析的結 果。

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