跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(3.231.230.177) 您好!臺灣時間:2021/08/04 02:55
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:蕭嘉峰
研究生(外文):Chia-Feng Hsiao
論文名稱:漸開線直齒錐形齒輪齒根應力之量測與分析
指導教授:蔡錫錚
指導教授(外文):Shyi-Jeng Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:62
中文關鍵詞:錐形齒輪齒根應力應變規實驗有限元素法
外文關鍵詞:FEM
相關次數:
  • 被引用被引用:6
  • 點閱點閱:155
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
漸開線錐形齒輪為圓柱齒輪之一種,其在空間中具有多種組裝形式,且能應用於小軸交角之場合,並具有組裝敏感度低、加工方便、容易控制背隙等優點。其平行軸之配置,又可達到線負荷之設計,符合現今工業上重負載、高精度之傳動需求。
過去對於錐形齒輪之研究,多侷限於理論、製造與量測之上。由於齒根之強度,為齒輪選用上之重要依據,故本文以直齒錐形齒輪為目標,藉由實驗的操作,在線負荷的條件下,於不同接觸位置,以應變規量測齒根應力之大小,並與有限元素法(FEM)所得之結果做比較。
在齒形方向上,應力集中的趨勢顯示,Hofer 30°切線點的理論,可用於直齒錐形齒輪的法向截面上,求取過渡曲線上最大應力點之位置。同時在齒面寬方向上,其整體應力的表現,亦與有限元素分析所得之結果相去不遠,交互驗證了彼此結果的正確性。
摘要 I
誌謝 II
表目錄 VI
圖目錄 VII
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 齒輪齒根應力 6
1.3 研究目的 8
第2章 研究方法 9
2.1 齒根應力之實驗量測與數值分析 9
2.2 齒根承載強度計算基本理論 10
2.3 齒根之應力與應變 12
第3章 齒根應力的量測 15
3.1 實驗設備的設計原理 15
3.2 實驗裝置 17
3.2.1 實驗齒輪的設計參數 17
3.2.2 實驗設備本體 21
3.2.3 負載與應力感測器 26
3.2.4 數據讀取儀器 30
3.3 荷重與應變的量測 31
3.3.1 惠司通電橋之應用 31
3.3.2 應變規應力的轉換 34
3.3.3 荷重元量測值的轉換 34
3.3.4 監控與記錄程式 35
3.3.5 應變規位置的規劃與標定 38
3.4 實驗規劃與進行 41
3.4.1 負荷位置 41
3.4.2 施力大小 42
3.4.3 實驗流程 43
第4章 錐形齒輪的有限元素計算 47
4.1 FEM模型的建立方式 47
4.2 FEM模型邊界條件的設定 48
4.2.1 施力條件 48
4.2.2 材料特性與拘束條件 53
第5章 實驗量測結果與FEM模擬之比較 54
5.1 實驗數據整理與分析 54
5.2 結果與討論 55
5.2.1 齒形方向 55
5.2.2 齒面寬方向 56
第6章 結論與展望 61
6.1 結論 61
6.2 未來展望 61
參考文獻 63
附錄A Load Cell出廠校正證書 67
附錄B 齒形方向與齒面寬方向之完整量測數據 68
參考文獻
1.Andrews, J. W., “A Finite Element Analysis of Bending Stresses Induced in External and Internal Involute Spur Gear”, Journal of Strain Analysis, Vol. 26, No. 3, pp.153-163, 1991

2.Arai, N., Kawamoto, S., Yoneda, H., Hirogaki, T., and Mizumoto, K., “A Study of Spiral Bevel Gear (Analysis of Tooth Root Stress by Three Dimensional Finite Element Method)”, Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. (Series C), Vol.57, No. 583, pp.1077-1082, 1991

3.Beam, A. S., “Beveloid Gearing”, Machine Design, Vol. 26, No. 12, pp.220-238, 1954

4.Bürkle, B., Gandbhir, S., and Joachim, F-J, “Conical Gears for Power Transmission”, (in German), VDI-Berichte 1056, pp.95-110, 1993

5.Deng, G. and Nakanishi, T., “Enhancement of Bending Load Carrying Capacity of Gears Using an Asymmetric Involute Tooth”, The JSME International Conference on Motion and Power Transmissions, pp.513-517, 2001

6.Dally, J. W. and Riley, W. F., Experimental Stress Analysis, (3rd Edition), New York, McGraw Hill, 1991

7.Fukunaga, K., “A Strength of Spurs Gear Including Ratio of Contact (2nd Report, On the Root Stress)”, Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. (Series C), Vol.53, No.489, pp.1077-1082, 1987
8.Hofer, H., “Simple and Accurate Calculate of Undercut”, (in German), Z. VDI, Vol.83, pp.785, 1941

9.ISO 6336 Calculation of Load Capacity of Spur and Helical Gears. Part 1: Basic Principles, Introduction and General Influence Factors; Part 3: Calculation of Tooth Bending Strength, 1996

10.Mitome, K. I., “Conical Involute Gear. (Part 1: Design and Production System)”, Bulletin of JSME, Vol.26, No.212, pp.299-305, 1983

11.Mitome, K. I., “Conical Involute Gear. (Part 2: Design and Production System of Involute Pinion-type Cutter)”, Bulletion of JSME, Vol.26, No.212, pp.306-312, 1983

12.Mitome, K. I., “Conical Involute Gear. (Part 3: Tooth Action of a Pair Gears)”, Bulletin of JSME Vol.28, No.245, pp.2757-2764, 1985

13.Mitome, K. I., “Inclining Work-Arbor Taper Hobbing of Conical Gear Using Cylindrical Hob”, ASME Journal of Mechanical Design, Vol.108, pp.135-141, 1986

14.Mitome, K. I., “Development of Over-ball Measurement of Straight Conical Involute Gear”, Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers (Series C), Vol.57, No.536, pp.1329-1334, 1991

15.Mitome, K. I., “Development of Over-ball Measurement of Helical Conical Involute Gear”, Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers (Series C), Vol.57, No.536, pp.2138-2143, 1991

16.Niemann, G., Machine Elements, (Vol. II Gears)”, Springer-Verlag, Berlin, 1978

17.Oda, S., Shimatomi, Y. and Kawai, N., “Study on Bending Strength of Helical Gears”, Bullection of the JSME, Vol.23, No.177, pp.461-468 , 1980

18.Purkiss, S. C., “Conical Involute Gears”, Machinery, Vol.89, pp.1413-1420, 1465- 1467, 1956.

19.Roth, K., Gear Engineering — Special Involute Gears, in German, Springer, Berlin, 1998.

20.Vijayakar, S. M. and Houser, D. R., “Contact Analysis of Gears Using a Combined Finite Element and Surface Integral Method”, Gear Technology, July/August, pp.26-33, 1993

21.Window, A. L. and Holister, G. S., Strain Gauge Technology, Applied Science Publishers, New York, 1983

22.朱孝祿、鄂中凱,齒輪承載能力分析,高等教育出版社,北京,1992。

23.李潤方,齒輪傳動的剛度分析和修形方法,重慶大學出版社,重慶,1998。

24.楊秉寧、李有浩、劉桂榮、楊波,應力實驗分析,中國鐵道出版社,北京,1990

25.趙清澄、石沅,實驗應力分析,科學出版社,北京,1987

26.潘南飛,工程統計,全威圖書有限公司,台北,2003

27.邱健洲、李娟,Visual Basic 6指南,儒林出版社,台北,1999

28.蔡錫錚,機器元件設計講義,國立中央大學機械工程學系,2004
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
無相關期刊