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齒輪專輯前言

摘要"

齒輪可說是傳動系統中不可或缺的重要元件,也是評定一個國家工業技術水準的最佳指標。我國的齒輪相關產業技術水準在各界的努力下已達先進國家的技術水平,惟精密產業設備對於傳動系統的要求日益提高,相關市場的技術門檻及利潤均相當的高,故為我國精密齒輪傳動系統可以大力發展的領域。
本期齒輪專輯總共收錄了五篇文章,第一篇是中央大學機械系 吳育仁教授及陳石生先生所撰寫之「利用CNC蝸桿砂輪磨床加工變壓力角滾齒刀螺旋面之方法」。現在的精密齒輪傳動裝置多需進行齒形與導程的修整,惟導程方向的修整齒形之滾齒加工,易造成齒面的扭曲。本文介紹了如何利用CNC蝸桿砂輪磨床來加工變壓力角的滾齒刀,以減小齒輪齒面的扭曲。
齒輪主要用於改變轉速與轉矩,故經常是利用齒輪系的方式為之。本期第二篇文章是「華鏞機械公司」何千忍協理與謝宗澈先生合著之「大型齒輪減速機之最佳化設計及強度計算」。文中介紹應用商用機械零件設計軟體KISSsoft及其機械系統設計模組KISSsys建立一組軋鋼四級齒輪減速機的分析模型及程序,並進行後續的最佳化設計。本文可以作為齒輪減速機開發之重要參考資料。

行星齒輪系是產業應用中另一種重要的齒輪系,其振動與噪音一直以來困擾著工程人員,本期收錄了中華大學機械系 黃國饒教授撰寫之「行星齒輪系統的動態特性與諧波分析」。文中應用有限元素分析,探討正行星齒輪系統的模態與非線性動態特性間的關係。透過行星齒輪系統的有限元素分析模型、設計與操作等分析條件的設定,以動態有限元素軟體LS-DYNA,計算行星齒輪系統的模態與動態響應數值結果,包括系統自然頻率、模態及動態齒根應力,討論行星齒輪系統之齒對嚙合剛度不連續所造成諧波現象。
由於機械手臂的應用在國內外已如火如荼的展開,其中最為關鍵的傳動系統就屬Harmonic Drive了,目前國內已有多家廠商投入大量的人力、物力以期在最短的時間開發出該型減速機。惟工業界對於如何評定其效能仍不熟悉,故本期收錄了「巨克富科技公司」何寬賢總經理撰寫之「淺談Harmonic Drive減速機性能測試」,簡要介紹了該減速機的重要測試指標,對於Harmonic Drive減速機的開發有重要的助益。
風力發電是國內現階段重要的綠能發展項目,國內在陸域風能的開發已經累積相當多的經驗,未來離岸風能的發展更是推動「永續環境」目標的重要手段。本期收錄了工研院綠能所林榮貴資深工程師和張永源經理合撰之「離岸風力機組傳動鏈設計發展趨勢概況」,文中介紹離岸風力發電機及傳動鏈、離岸風力發電機傳動鏈設計要求、離岸風力發電機傳動鏈設計發展概況、離岸風力發電機傳動鏈專利發展概況等。
本期齒輪專輯針對單一齒輪的加工、齒輪系的設計與分析、Harmonic Drive減速機的測試及離岸風力機組傳動鏈設計進行介紹與知識的分享,相信將能有助於國內齒輪產業的持續發展。

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