臺灣博碩士論文加值系統

本研究以工研院提供之差速兩級擺線針輪減速機(CPD-105-v2)為案例，先以多體動力學(Multibody Dynamics)為主之ADAMS軟體，進行運動模擬分析。再以非線性暫態有限元素法(Nonlinear Transient Finite Element Method)為主之ALGOR軟體，進行機構與結構耦合之動態應力分析。最後以疲勞理論，進行關鍵零件疲勞壽命評估。本研究，依據傳動軸輸入之轉速(1500rpm)，ADAMS結果顯示擺線針輪減速機(CPD-105-v2)之機構作動正常，無負載狀態下之輸出轉速與理論值誤差僅0.06%，而加載力矩137N-m後之輸出轉速誤差為0.86%。ALGOR可得各零件之機構與結構耦合動態應力，且其疲勞壽命分析顯示符合設計時之至少運轉6000小時需求。惟當對輸出軸施加反向力矩(137N-m)為負載時，ALGOR因電腦資源不足而無法運算。本研究的流程及結果，將可提昇相關產業對擺線針輪系統設計能量。

This research used Two-stage differential cycloidal speed reducer (CPD-105-v2) provided by ITRI as an example, proceed kinematics analysis (by ADAMS Mutibody Dynamics) first, also to simulate the results. Then this research used Nonlinear Transient Finite Element Method adopted by AGOR, proceeding transient stresses and strains analysis under structure and mechanism coupling effects. Finally, this research used Fatigue theorem to analyze the life-cycle of the critical components of cycloidal speed reducer. The transmission shaft of cycloidal speed reducer was set at 1500 rpm input rotational speed. ADAMS computed results shows the mechanism works fine, the output rotational speed is only 0.06% error compare with theoretical results with no load on it, and only 0.86% of error with 137 N-m reverse load. ALGOR computed results shows the transient stresses and strains under the structure and mechanism coupling effects, and its fatigue life analysis shows cycloidal speed reducer design meet minimum 6000 hours life cycle with no load applied. However, when applying 137 N-m reverse load to cycloidal speed reducer, ALGOR cannot compute due to lack of computer resources. The results and procedure of this research can improve the design capability of cycloidal speed reducer for the related industries.

誌謝
摘要
Abstract
目錄
表目錄
圖目錄
符號說明
1. 緒論
1.1 研究動機
1.2 研究目的
1.3 文獻回顧
1.3.1減速機簡介
1.3.2擺線針輪減速機作動原理
1.4 論文架構
2. 研究理論與方法
2.1 ADAMS機械系統動態模擬技術
2.2 有限元素法
2.2.1 非線性暫態有限元素分析
2.2.2 牛頓疊代法
2.2.3 Newmark時間積分法
2.3 接觸碰撞理論
2.4疲勞壽限評估
3. 動態模擬分析
3.1模型設置
3.1.1 ADAMS模型
3.1.1.1 3D CAD軟體繪製及簡化3D模型
3.1.1.2 以ADAMS模型實施模型各零附件約束及接觸限制條件
3.1.1.3 模擬負載
3.1.2 ALGOR模型
3.1.2.1 模型設定
3.1.2.2 網格設定
3.1.2.3 有限元素全模型
3.1.2.4 等效模型-輸出環簡化
3.2 無負載模擬分析
3.2.1 ADAMS機構模擬分析
3.2.2 ALGOR非線性有限元素分析
3.2.2.1 自身轉動
3.2.2.2 壽期安全因子分析
3.3 施加負載模擬分析
3.3.1 ADAMS機構模擬分析
3.3.2 ALGOR非線性有限元素分析
4. 結論與建議
4.1 結論
4.2 建議
5. 參考文獻
論文發表
自傳

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