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研究生:鄭紘翊
研究生(外文):Hung-Yi Cheng
論文名稱:滲碳硬化齒輪抗壓強度之R-S-N曲線的建立
論文名稱(外文):The R-S-N Curves of Surface Durability of Carburized Gears
指導教授:許來興
指導教授(外文):Lai-Hsine Hsu
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:機械工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:可靠度疲勞破壞實驗麻點疲勞限表面硬化齒輪材料滾滑動接觸R-S-N曲線齒面強度
外文關鍵詞:relaibility-basedfatigue testsurface strengthcarburized gear materialmaximum likelihood methodleast square methodR-S-N curvesendurance limit
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本研究應用Ling及Pan之兩種可靠度疲勞壽命分析理論,針對工業界常用的表面硬化齒輪材料,就滾滑動的接觸關係,設計模擬齒輪表面應力的疲勞破壞實驗,探討在不同的疲勞應力下,產生麻點(pitting)破壞時之壽命分佈。依據Ling及Pan兩種分析理論中各自的實驗方式與可靠度分析模式,在不同的可靠度要求下,將傳統S-N曲線中水平線段-長壽命疲勞限(endurance limits)及斜直線段-應力值大於疲勞限,結合成為可靠度、應力與壽命的R-S-N(reliability-strength-life)特性曲線。本研究尤其著重於疲勞限之可靠度分析,以提供齒面強度設計時有效之參考依據。
For a specified requirement of the reliability of power transmission gears,
the relaibility-based design method is to be used and the R-S-N (reliability-stress-life) curves of appropriate materials should be available.
The study empolyed a fatigue test to investigate the surface strength of a specific carburized gear material, i.e. AISI 4115 or JIS SCM 415. A set of test specimens is designated to model the mechanics of gear tooth meshing, and a friction, wear, and tribological tester is used to conduct the surface contact stress generated between the test specimens. The fatigue lives of surface pitting under different levels of contact stresses have been detected. Based on two theories developed by Ling and Pan, one is maximum likelihood method and the other is least square method combined with the correlation coefficient maximization, the R-S-N curves of the specific material have been estimated using the experimental data of the fatigue test, especially the endurance limit at long fatigue lives..
誌謝 I
摘要 II
英文摘要 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章 緒論
1.1前言 1
1.2文獻回顧 1
1.3研究動機與目的 2
1.4論文架構 3
第二章 齒面疲勞破壞
2.1齒面疲勞破壞現象與判別 5
2.2齒面接觸應力模型 6
2.3赫茲應力模型的應用 10
2.4材料特性與齒面疲勞破壞的關係 13
第三章 可靠度分析理論
3.1可靠度統計推估 15
3.2最大概似法 16
3.3最小平方法 18
3.4 R-S-N曲線的應用 20
3.5相關係數的應用 21
3.6 Ling和Pan的兩種可靠度疲勞壽命分析理論
3.6.1 Ling和Pan的理論一 24
3.6.2 Ling和Pan的理論二 30
3.7兩種分析理論之最佳化尋值法 34
第四章 齒面接觸應力模擬實驗與結果分析
4.1實驗目的 38
4.2實驗設備 38
4.3試片材料性質介紹 42
4.4試件的接觸關係 43
4.5試件的模擬假設 44
4.6實驗條件設定 44
4.7實驗結果與分析
4.7.1 R-S-N曲線的建立 46
4.7.2兩種分析理論所得R-S-N曲線
之比較與相關探討 53
第五章 結論與未來展望
5.1結論 55
5.2討論 55
5.3未來展望 56
參考文獻 58
附錄A 標準常態分佈累積機率表 60
附錄B 試件之尺寸圖 61
附錄C 理論一之搜尋程式-黃金分割法(C語言) 63
附錄D 理論一之繪圖程式(Mathmatica) 67
附錄E 理論二之搜尋程式-座標輪換法(Mathmatica)68
附錄F 理論二之搜尋程式-B.F.G.S變尺度法(C語言)69
附錄G 理論二之繪圖程式(Mathmatica) 74
附錄H 滾動件表面疲勞破壞圖像 75
自述 76
1. 粘世明,許來興,鄭紘翊, "滲碳硬化齒輪抗壓強度與壽命之可靠度分析",中國機械工程學會第15屆全國學術研討會論文集, 製造與材料, pp.297-303, 1998.
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1. 陳木榮﹐「產業政策基本課題之探討-兼論我國實施產業政策之展望」﹐企銀季刊﹐第9卷第3期(民國七十五年一月)﹐145- 148。
2. 徐小波﹐「提升台灣競爭力與經貿自由化政策」﹐月旦法學雜誌﹐第22期(民國八十六年三月)﹐10-14。
3. 徐小波﹐「提升台灣競爭力與經貿自由化政策」﹐月旦法學雜誌﹐第22期(民國八十六年三月)﹐10-14。
4. 胡克威﹐「世界體系理論初探: 學術傳承與基本論點」﹐思與言﹐第21卷﹐第6期(民國七十三年三月)﹐22-40。
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6. 蔡宏明﹐「亞太製造中心的挑戰與策略」﹐行政院經濟部統計處全球資訊網-經濟情勢暨評論季刊﹐http://www.moea.gov.tw/~ecobook/season/so016.htm/(民國八十七年十月十二日)。
7. 吳青松﹐「策略聯盟之國際發展趨勢」﹐行政院經濟部統計處全球資訊網-經濟情勢暨評論季刊﹐http://www.moea.gov.tw/~ecobook/season/sa612.htm/(民國八十七年十月十二日)。
8. 吳青松﹐「策略聯盟之國際發展趨勢」﹐行政院經濟部統計處全球資訊網-經濟情勢暨評論季刊﹐http://www.moea.gov.tw/~ecobook/season/sa612.htm/(民國八十七年十月十二日)。
9. 王健全﹐「推動台灣成為亞太製造中心規劃之探討暨建議」﹐行政院經濟部統計處全球資訊網-經濟情勢暨評論季刊﹐http://www.moea.gov.tw/~ecobook/season/so011.htm (民國八十七年十月十二日)。
10. 王健全﹐「推動台灣成為亞太製造中心規劃之探討暨建議」﹐行政院經濟部統計處全球資訊網-經濟情勢暨評論季刊﹐http://www.moea.gov.tw/~ecobook/season/so011.htm (民國八十七年十月十二日)。
11. 陳木榮﹐「產業政策基本課題之探討-兼論我國實施產業政策之展望」﹐企銀季刊﹐第9卷第3期(民國七十五年一月)﹐145- 148。
12. 胡克威﹐「世界體系理論初探: 學術傳承與基本論點」﹐思與言﹐第21卷﹐第6期(民國七十三年三月)﹐22-40。
13. 尤素芬﹐「由華勒斯坦世界體系理論談台灣地區關廠現象的產生(一)」﹐勞工之友﹐第515期(民國八十二年十一月)﹐30-32。
14. 尤素芬﹐「由華勒斯坦世界體系理論談台灣地區關廠現象的產生(一)」﹐勞工之友﹐第515期(民國八十二年十一月)﹐30-32。
 
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