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齒輪專輯前言

摘要"

國內齒輪相關產業近幾年無論是齒輪加工、減速機或齒輪加工機的開發,在各界的努力之下已有長足的發展。學界與法人單位更是積極針對產業界面臨的問題提出解決方案。本期之齒輪專輯總共收錄了四篇文章,第一篇是由健行科大劉家彰博士所撰寫之「利用刨齒創成之凹面錐形齒輪對特性研究」,介紹凹面漸開線錐形齒輪及其刨齒加工。漸開線錐形齒輪能與漸開線正齒輪、螺旋齒輪、蝸桿以及齒條共軛嚙合,進行平行軸、相交軸與交錯軸間之運動傳遞,在機構設計上極大之彈性。由於其具有推拔狀之齒厚,因此可藉由調整與其嚙合齒輪間相對之軸向位置,以改變齒輪對在嚙合時之背隙,使其控制在合理的範圍之內。惟接觸齒印面積過小,限制了其應用場合,因而本文介紹如何利用刨齒加工製造出凹面漸開線錐形齒輪以改善齒印過小的缺點,並輔以有限元素法的驗證。因而該型齒輪在未來的產業應用應具有一定的價值。

關鍵詞:齒輪、齒輪加工、減速機、漸開線錐形齒輪、刨齒加工、風力發電、擺線齒輪減速機

第二篇文章是由中央大學吳育仁博士所撰寫之「雙螺桿壓縮機變導程轉子齒間法向間隙之數值計算方法」。轉子齒形之設計與分析是影響雙螺桿壓縮機之螺旋轉子性能的關鍵技術。在本文中提出一數值計算方法,可針對廠商所測得之齒型離散點資料,進行運算以獲得齒形接觸線上之嚙合間隙分佈,作為評估轉子嚙合時高壓流體透過轉子間接觸線之洩漏狀況,並發展出變導程螺旋轉子之齒間間隙計算方法。基於計算得到之間隙分佈數值,可反推創成逼近原始設計中不具有齒間間隙之理想嚙合齒形,對於雙螺桿壓縮機性能的提升有極大的助益。
第三篇文章係由南臺科大、工研院、原能會等數位專家學者共同撰寫之「風力發電機齒輪箱與傳動鏈振動之故障診斷與分析」。風力發電是我國近期大力發展的能源項目,由於大型風力發電機投資成本大,運轉設計壽命長,智慧即時監測系統的使用相當重要。本文首先介紹全球常見之風力機維護模式與維修策略,並針對2MW大型風力發電機進行實測,透過裝配之振動訊號與轉速迅號擷取識別,找出傳動鏈故障可能原因,增加風力機可用率。從結果顯示出智慧維護診斷在風力機診斷的重要性,有效監測了傳動鏈的軸承健康狀況,且能提早做出早期損壞警告,避免後面可能導致發電機甚至是齒輪箱的損壞。
第四篇文章是由台灣科技大學石伊蓓教授與台灣大學機械系 李志中教授等所撰寫的「電腦輔助RV擺線齒輪減速機設計與分析」。擺線齒輪減速機在減速機市場上因其優異的性能與單級高減速比的特性,受到廣泛的重視,近來機械手臂的廣泛應用,更使該減速機的重要性與日俱增。本文介紹了作者研發的RV擺線齒輪設計軟體,功能包含RV減速機3D設計、輸出角度誤差及背隙評估,以及強度和剛性分析,可協助業界精進擺線齒輪的設計並縮短減速機開發的時間。
本期齒輪專輯介紹的內容均是現階段業界面臨的問題或可深入探討的課題,作者們提出了相關的介紹與解決方案,對於後續我國的齒輪產業技術提升當能發揮一定的助益。

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