變導程螺桿是一種具有兩條變導程螺紋面且與四個嚙合件相互共軛之三度
空間凸輪，本研究所選用的嚙合件曲面為直紋迴轉面，包括有圓柱面、圓
錐面、以及單葉雙曲面三種。本研究的主要目的在於設計一個可達特定運
動特性的具直紋迴轉面嚙合件變導程螺桿傳動機構之幾何曲面，並對該機
構作幾何特性分析。本研究的次要目的在於藉幾何特性和運動品質的分析
，了解各設計參數值對此機構的影響。首先根據座標轉換、微分幾何、以
及共軛曲面原理，推導出幾何曲面數學模式。接著將所設計的曲面作幾何
特性和傳動品質分析，研究各幾何設計參數對這兩種分析的影響。幾何特
性包括接觸線形狀和分佈情況、接觸線長度變化、以及潤滑角分析；而傳
動品質則採用傳動指標的定義，包括可傳動性和可操作性兩種指標。在接
觸線形狀與分佈情況分析中，變導程螺桿傳動機構的接觸線是一種三度空
間曲線，在每一瞬間都不相交，且接觸線不是繞整個嚙合件圓周分佈；在
滑塊行程中每一瞬間的接觸線長度和各接觸點的潤滑角都有變化；從運動
品質分析中可知，導程函數是影響運動品質的最主要因素。本研究可使用
直紋迴轉面三種不同類型的嚙合件來推導曲面方程式，並在Silicon
Graphics工作站上以 C語言發展一套電腦模擬軟體，只要選擇嚙合件類型
、運動曲線、以及鍵入設計參數，便可在電腦上展現出所設計的實體模型
與其運動情形。本研究的結果對於變導程螺桿之強度設計、動力設計、NC
程式設計、加工技術、熱處理與磨潤、以及精密量測等，是一個重要的依
據。
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