曲线齿轮之齿形修整研究-科技部工程科技推展中心.PDFVIP

行 輪 精 類 行 年年 行 立 參理倫 理 理 理 利 年 年 ■ 成 果 報 告 行政院國家科學委員會補助專題研究計畫 □期中進度報告 曲線齒輪之齒型修整研究 計畫類別： ■個別型計畫 □ 整合型計畫 計畫編號： NSC － 97 －2218 －E －008 －012 － 執行期間： 97 年 10 月 1 日至 98 年 7 月 31 日 計畫主持人：陳怡呈 共同主持人： 計畫參與人員：古鳴倫、蘇加訓、游家麒 成果報告類型(依經費核定清單規定繳交)：■精簡報告 □完整報告 本成果報告包括以下應繳交之附件： □赴國外出差或研習心得報告一份 □赴大陸地區出差或研習心得報告一份 □出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份 □國際合作研究計畫國外研究報告書一份 處理方式：除產學合作研究計畫、提升產業技術及人才培育研究計畫、 列管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢 ■涉及專利或其他智慧財產權，□一年■二年後可公開查詢 執行單位：國立中央大學機械系 中 華 民 國 98 年 10 月 26 日 I 中文摘要 關鍵詞：曲線齒輪，微分幾何，齒形修整，運動誤差，齒形過切 曲線齒圓柱型齒輪 (Curvilinear Cylindrical Gears ，以下簡稱為曲線齒輪)與正齒輪及螺 旋齒輪相比，具有較高的彎曲強度與抗壓強度。曲線齒輪之齒面有利於潤滑油殘留，故有 較佳之潤滑性，而且沒有螺旋齒輪的軸向推力問題，所以十分適用於高負載及精密的平行 軸傳動。近年來雖有學者進行曲線齒輪之研究，但大多數的研究是針對直邊刀具所創成之 曲線齒輪，其最大的問題在於當有軸向裝配誤差存在時，一般之曲線齒輪組將會有不連續 的運動誤差 (Discontinuous Kinematic Error)產生，或是造成高接觸應力的齒緣接觸(Edge Contact)現象。 為了解決上述問題，本研究計畫提出具齒形修整之曲線齒輪，使用具圓弧狀法向剖面 之刀具，對所創成之曲線齒輪將造成齒形修整效果。當使用此新型曲線齒輪在曲線齒輪對 之傳動時，會產生連續性拋物線形的運動誤差(Parabolic-Shaped Kinematic Error)效果，且 接觸點將落於齒面中央區域，即使在齒輪組存在軸向裝配誤差之下，也不會產生齒緣接觸 或是不連續的運動落差，可大幅提升齒輪組之壽命並降低振動與噪音，此為本研究之最大 貢獻之處。 本專題研究計畫為一年期之研究計畫，首先依據具圓弧狀法向剖面之刀具與曲線齒輪 的實際切削機構，建立三維假想齒條刀的刀面數學模式；然後，基於齒輪原理及微分幾何 的觀念，推導出具齒形修整之曲線齒輪的齒面幾何數學模式。通常在較小之壓力角或是小 齒數情況下，很容易在被創成齒面產生過切(Undercutting)現象，造成齒根應力集中並降低 接觸率。因此