臺灣博碩士論文加值系統

本文旨在應用程式計算工具Microsoft Excel撰寫一套新的齒輪專用計算程式，可以計算移位正齒輪尺寸與強度，得到齒輪最佳移位係數的設計。此程式並可以輸出相關齒輪強度作為設計的參考，及齒輪數據以供齒輪加工製造之用。
藉由本文的探討與以往齒輪的研究，可了解移位係數對移位正齒輪齒頂齒根厚、改善深切、移位對齒根強度的影響、移位對齒面強度的影響、移位對起痕現象的影響、移位對動荷重與噪音的影響、接觸率等。進而利用漸伸線方程式套入程式中計算中心距及相關齒輪數據及利用Timoshenko Beam理論分析其彎曲變形，確保齒輪剛性減少噪音、振動等問題，以試誤法，更適切的選擇移位係數以得到最適合的齒輪特性。
最適合產業界的齒輪設計分析工具，可以使用簡易的工具，且操作簡單，快速的得到可以接受的齒輪計算與分析資料。

Shifted gears are generated by standard gear generating tools with gear pitch circle intersect or away from the tool pitch line. Therefore, a pair of mating pinion and gear has different addendum/dedendum. Shifted gears may be employed in one of the occasions, (a) to avoid undercutting, (b) to obtain lager contact ratio, (c) to fit specific center distance in a gear train, and (d) to increase the tooth root strength. However, when gear engineers try to improve one factor by the using of shifted gears, usually, other factors become worse. So, tedious try-and-error procedures must be taken in the design of shifted gears to meet all the demands.
This thesis discusses the general procedures of designing shifted spur gears, and provides a Microsoft ExcelÒ code to perform the tedious try-and-error task effectively and efficiently. This thesis also provide a method to analyze shifted spur gear deformation by using of Timoshenko Beam Theory, since the traditional Lewis Method for gear stress analysis is not suitable for analyzing shifted gear strength. Examples for improving gear performance through properly choosing a shifting coefficient are shown in the article too.

中文摘要…………………………………………………………………I
英文摘要 ………………………………………………………………II
目錄……………………………………………………………………III
圖目錄…………………………………………………………………VI
表目錄 ………………………………………………………………VII
符號說明……………………………………………………………VIII

第一章 緒論……………………………………………………………1
1-1前言……………………………………………………………1
1.2文獻回顧………………………………………………………1
1.3研究動機………………………………………………………2
1.4研究方法與內容………………………………………………2

第二章 移位齒輪應用時機及分類……………………………………3
2.1移位齒輪應用時機……………………………………………3
2.1.1兩固定軸裝上數對正齒輪的場合……………………3
2.1.2中心距離變動時的場合………………………………4
2.1.3行星齒輪系的場合……………………………………5
2.1.4防止挖切的場合………………………………………6
2.1.5可增加小齒輪的強度…………………………………6
2.1.6改善正齒嚙合接觸率達到降低噪音的效果…………7
2.1.7可以使磨耗量均衡……………………………………8
2.2移位齒的分類…………………………………………………8
2.2.1移位距離………………………………………………8
2.2.2移位方式………………………………………………8

第三章 以往移位齒輪的研究………………………………………10
3.1齒頂厚度與齒頂變尖的界限………………………………10
3.2改善深切的研究……………………………………………12
3.3移位對齒根強度的影響……………………………………13
3.4移位對齒面強度的影響……………………………………14
3.5移位對起痕現象的影響……………………………………15
3.6移位對接觸率與磨耗量均等的影響………………………15

第四章 移位係數對軸中心距設計…………………………………18
4.1中心距離變動時的場合……………………………………18
4.1.1公式…………………………………………………18
4.1.2計算過………………………………………………19
4.2中心距離固定時的場合……………………………………22
4.2.1公式…………………………………………………22
4.2.2計算過程……………………………………………22
4.3 Excel中心距計算的操作方法……………………………25
4.4中心距離變動時的計算表與程式…………………………26
4.5中心距離固定時的計算表與程式…………………………30

第五章 移位係數對齒厚及剛性的設計(最佳化，試誤法)………34
5.1正齒輪荷載變形之計算方法………………………………35
5.2 Excel齒輪剛性計算的操作方法…………………………40
5.3計算表的試算法……………………………………………41
5.4程式的試算法………………………………………………44
第六章 移位正齒輪設計實例………………………………………50
6.1設計需求……………………………………………………50
6.2設計輸入……………………………………………………51
6.3設計計算……………………………………………………52
6.4設計查核……………………………………………………52
6.4設計輸出……………………………………………………53

第七章 結論與未來展望……………………………………………50
參考文獻………………………………………………………………51
附件一…………………………………………………………………53
附件二…………………………………………………………………54
附件三…………………………………………………………………55
誌謝……………………………………………………………………58

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