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研究生:趙奕亮
論文名稱:轉位螺旋齒輪尺寸設計
論文名稱(外文):Design and Analysis of Shifted Helical Gears
指導教授:成銘德徐瑞宏徐瑞宏引用關係
指導教授(外文):Minter ChengRuei-Hung Hsu
口試委員:戴國政
口試委員(外文):Kuo-Cheng Tai
口試日期:2017-12-08
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:機械與電腦輔助工程學系
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:2017
畢業學年度:106
語文別:中文
論文頁數:78
中文關鍵詞:螺旋齒輪轉位係數跨齒厚螺旋角
外文關鍵詞:Helical gearCoefficient of profile shiftedSpan measuringHelix angle
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本文旨在應用電腦數學運算軟體建立轉位螺旋齒輪設計之數學模式,以計算出轉位螺旋齒輪之設計尺寸、檢驗尺寸及接觸率分析等,做為產品設計之理論依據,並據以繪製設計加工圖,做為齒輪加工與品管進料檢驗之使用。
經由本文之探討可了解螺旋齒輪之螺旋角與傳動力間之關係、轉位係數對螺旋齒輪之齒根與齒頂厚度之影響、及螺旋齒輪之接觸率計算,最終了解齒輪組之機械效率。透過Excel 撰寫一套轉位螺旋齒輪跨齒厚與跨齒數之數據表,最後產出齒輪設計工程圖做為齒輪加工與檢驗之依據。
本文實際在探討轉位螺旋齒輪之尺寸設計過程,運用電腦數學運算軟體建立數學模式,可快速得到齒輪設計之計算與分析資料,除可縮短設計時間外,更能確保設計數據之準確性,尤其通過Excel 撰寫之轉位螺旋齒輪跨齒厚與跨齒數數據表,可不經複雜之計算快速查出檢查數據,將其註明於圖面上。

The purpose of this paper is to apply the computer mathematical operation software to establish the mathematical model of shifted helical gear design to calculate the design dimension, inspection size and performance analysis of indexing helical gear as the theoretical basis of product design, and to draw the design and processing As a gear processing and the use of quality control test.

The relationship between the helix angle and the transmission force of the helical gear and the influence of the index of the index on the tooth root and the tooth top thickness of the helical gear are discussed. The mechanical efficiency of the helical gear is finally understood. Through Excel to write a set of indexing helical gears across the tooth thickness and the number of spikes of the quick checklist, the final output gear design drawings as gear processing and inspection basis.

In this paper, we discuss the size design process of the indexing helical gear, and use the computer mathematical software to establish the mathematical model, which can quickly get the calculation and analysis data of the gear design. In addition to shortening the design time to ensure the accuracy of the design data, especially through Excel Translating helical gears across the tooth thickness and the number of teeth check the table, you can quickly check the inspection data, it will be marked on the surface.

第一章 緒論 1
1.1前言 2
1.2研究動機及目的 2
1.3研究方法 2
1.4文獻回顧 3
1.5齒輪記號說明 4
第二章 螺旋齒輪特性分析 6
2.1螺旋角與導程 6
2.2螺旋齒輪之齒直角與軸直角 7
2.3等價正齒輪之齒數 8
2.4交錯螺旋齒輪..……………………………………………………………………………..……….9
2.5螺旋齒輪所承受之力 ..................................................................................10
2.6標準螺旋齒輪之尺寸 ..................................................................................12
2.6.1齒直角方式轉位螺旋齒輪尺寸 12
2.6.2軸直角方式轉位螺旋齒輪尺 13
第三章 轉位螺旋齒輪之尺寸設計 14
3.1齒輪之轉位係數 14
3.2轉位齒輪之圓弧齒厚 15
3.3防止齒頂變尖之轉位係數 16
3.4防止齒根過切之轉位係數 18
3.5符合原中心距離之轉位係………………………………………………......................21
3.6轉位螺旋齒輪之尺寸 23
3.6.1齒直角方式轉位螺旋齒輪之尺寸 23
3.6.2軸直角方式轉位螺旋齒輪之尺寸 24
3.7兩個平行軸轉位螺旋齒輪中心距離之數學模式 25
3.7.1已知中心距離求螺旋齒輪之轉位係數 25
3.7.2已知轉位係數求螺旋齒輪之中心距離 27
第四章 轉位螺旋齒輪之加工尺寸控制 29
4.1轉位螺旋齒輪之跨齒厚 28
4.2轉位螺旋齒輪之最小齒寬 31
4.3轉位螺旋齒輪的跨齒厚之數學模式 32
4.4齒直角轉位螺旋齒輪跨稍(球)徑尺寸.......................................................33
4.5齒直角轉位螺旋齒輪跨稍(球)徑尺寸之數學模式...................................36
4.6.依據轉位螺旋齒輪跨齒厚之數學模式利用excel建立跨齒厚數據表
(範例)..........................................................................................................37
第五章 螺旋齒輪之性能.................................................................................39
5.1平行軸齒輪之正面接觸率與傳動效率...................................................39
5.2平行軸轉位螺旋齒輪之正面接觸率與傳動效率的數學模式 41
第六章 轉位螺旋齒輪實務尺寸設計……………………………….……………………….....42
6.1轉位螺旋齒輪尺寸計算(已知中心距離球轉位係數)…………………………..42
6.2轉位螺旋齒輪尺寸計算(已知轉位係數求中心距離)…………………...........49
6.3轉位螺旋齒輪數據表..................................................................................56
6.4齒輪加工圖..................................................................................................57
6.5扭力測試機傳動效率之實驗..................................................................... 59
第七章 結論與展望........................................................................................67
參考文獻.................................................................................................................. 68
附錄一漸開線函數表................................................................................................70



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