與該理論值會有差異，這種差異即稱為該對齒輪之傳動誤差(Transmission Error)。其傳動誤差可表示如下: 於單一齒之齒形誤差，因此與同齒數之標準齒輪(Master Gear)嚙合之傳動 誤差測試結果，往往每 360 度即呈現出類似正弦波之大波浪，而每齒之轉 動角範圍內又會隨著齒形誤差狀況呈現圓弧狀或鋸齒狀等各種曲線。如主 動齒輪與被動齒輪均非標準齒輪，則圖 2.1 所示之齒形誤差(Tooth Profile Error) 、 臨 接 節 距 誤 差 (Adjacent Pitch Error) 、 累 積 節 距 誤 差 (Accumulated Pitch Error)分別為該對齒輪間之齒形差距、臨接節距差
距、累積節距差距。
圖 2.1 單齒腹測試法之齒輪傳動誤差測試結果的曲線範例
2.2 齒輪單齒腹測試法原理
齒輪單齒腹測試法是一對齒輪最容易顯示其傳動誤差之測試方法，圖 2.2 為齒輪單齒腹測試法原理之示意圖 [1] ，係利用一組配對嚙合之齒輪 (可為一對待測齒輪；或主動齒輪為標準齒輪，而被動齒輪為待測齒輪) ， 將其裝置於單齒腹測試機上，調整該齒輪對之嚙合中心距至適當值，並使 該齒輪對保持單邊接觸狀態，而另一邊則維持適當之齒隙。主動齒輪軸及 被動齒輪軸各裝有一個高精度之角度編碼器(Angular Encoder)，以偵測其 實際轉動角度。角度編碼器的構造如圖 2.2 中之光柵盤，整個光柵盤均勻 地排列數千個到數萬個透光槽，透光槽之實際數量則依角度編碼器之解析 度設計而定，當光柵盤中之每一槽經過其偵測頭，即產生一脈波訊號輸出，
因此，只要擷取其輸出之脈波數，即可知其實際旋轉角度。從被動齒輪端 之角度編碼器所擷取之脈波數與從主動齒輪端之角度編碼器所擷取之脈波 數除上齒輪減速比之值作比較，即可得到被動齒輪之實際轉動角度與理論 轉動角度之差值，亦即為其傳動誤差。
齒輪單齒腹測試法可於無負載下或有負載下進行測試，無負載下測試 是做為齒輪製造精度檢驗，可測出各轉動角度下被動齒輪相對於主動齒輪 之傳動誤差。如主動齒輪為標準齒輪，則根據轉動角度與齒輪傳動誤差關
齒輪傳動誤差測試範例
-0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8
0 120 240 360 480 600
齒輪轉動角度 (度)
齒輪傳動誤差 (度)
齒形誤差 累積節距誤差 臨接節距誤差
係可得到該被動齒輪之齒形誤差、鄰接節距誤差、累積節距誤差等資訊，
但並無法提供導程誤差及節圓偏擺等資訊。雖然節圓偏擺會造成累積節距 誤差，且大部分之累積節距誤差是由節圓偏擺造成，但有累積節距誤差並 不代表有節圓偏擺。若為有負載下齒輪傳動誤差之測試，則測試機台需有 可施加負載之裝置，如此便可測出齒輪對在負載下之轉動角度與齒輪傳動 誤差關係，此時齒輪受負載之變形影響均已被含括在內，其測試結果將會 比較接近實際之齒輪工作狀態的齒輪傳動誤差。
圖 2.2 齒輪單齒腹測試原理示意圖 [1]
以單齒腹測試法所測得之齒輪傳動誤差測試精度，完全取決於角度編 碼器之解析度，另測試齒輪與其安裝軸之同心度需特別留意，否則將明顯 影響其測試結果。齒輪單齒腹測試法可以應用於各式各樣齒輪對之傳動誤
脈波數比較 主動齒輪之齒數
被動齒輪之齒數
脈波數比較 脈波數比較 主動齒輪之齒數
被動齒輪之齒數
差測試，如正齒輪、螺旋齒輪和傘齒輪。只要於齒輪傳動系統之輸入端及 輸出端各連接一個高精度角度編碼器，即可量取該齒輪傳動系統之輸入端 與輸出端間之傳動誤差。受限於角度編碼器之訊號輸出規格型式，從角度 編碼器所接受之訊號需透過數據擷取卡做處理，電腦方可讀取及記錄。數 據擷取卡通常具類比轉數位(Analog to Digit) 、計數(Counting)、及訊 號分割等功能，例如每個脈波分割成 212 等分，則其解析度即可提高為 4096 倍。