1、齒輪單齒腹檢測原理齒輪單齒腹檢測原理與六軸與六軸CNCCNC齒輪齒輪振動噪音複合振動噪音複合檢測機檢測機( (下下) )老師老師: :林宗賢老師林宗賢老師班級班級: :夜自控四甲夜自控四甲學號學號:995L0048:995L0048姓名姓名: :黃奕鈜黃奕鈜在齒輪組作完單齒腹測試之後，即可得到內涵豐富資訊的傳動誤差曲線，它不但顯現了最真實的齒輪運動特性，也可作更進一步的分析，可分為下列三種主要的誤差項目來作分析:齒輪綜合傳動誤差分析齒輪綜合傳動誤差分析齒輪長短波誤差分析齒輪長短波誤差分析齒輪頻譜分析齒輪頻譜分析齒輪綜合傳動誤差分析齒輪綜合傳動誤差分析齒輪綜合傳動誤差為未經過訊號分析之原始資料，
2、由綜合傳動誤差，主要可以看出齒輪組之個別傳動誤差、累積傳動誤差、累積節距誤差，以上的各種誤差與齒輪的精度判別有絕對的相關性。其中累積傳動誤差為傳動誤差曲線之最高點與最低點之差。齒輪長短波誤差分析齒輪長短波誤差分析原始的齒輪綜合傳動誤差訊號在經過快速傅立葉轉換之後，主要可分為長波與短波兩種特性曲線，多軸齒輪組的每軸與每個齒合齒對，均有其所屬特定頻率，只要將該頻率的振幅與其倍頻的振幅記錄下來，就可以對複雜訊號之綜合傳動誤差作詳細的分析。短波誤差長波誤差齒輪頻譜分析齒輪頻譜分析傳動誤差是輸出軸，齒輪轉角之誤差值為輸入軸，以上資訊可提供暸解齒輪節距誤差及齒形誤差與傳動誤差的關西。再將此資訊轉換後，可以
3、更清楚的瞭解齒輪箱中機構與齒合的頻率關西，可藉此避免齒輪振動噪音的產生。當我們作完以上對於齒輪組的分析之後，可以初步歸納出影響傳動誤差的齒輪精度項目，主要分為齒形齒面誤差與加工組裝、累積節距誤差。齒形與齒面的誤差，影響了齒輪嚙合是否平順可由短波誤差觀察得知。若是齒面上有細屑或刮痕，從綜合傳動誤差圖中可以判斷出來。加工組裝誤差與累積節距誤差，影響了綜合誤差曲線的大波動，可由長波物插圖形中觀察得知。一般常見的齒輪箱故障形式可細分為下列10種:1. 齒形誤差2. 齒面磨損3. 軸不對中4. 斷齒5. 箱體共振6. 軸輕度彎曲7. 軸重度彎曲8. 軸不平衡9. 軸向跳動10. 軸承疲勞剝落與點蝕單齒腹
4、檢測機介紹與比較在精密工業較為領先的歐洲，其中德國的Sigma Pool推出CNC Bevel Gear Tester T60為三軸線性軸之機台。日本OSAKA公司也推出其檢測機OFR-20，但其量測時必須以標準齒輪來檢測YUTAKA公司的檢測機T-45MN，此機台為五軸檢測最大轉速為1200rpm美國Gleason Works機台裡，較舊的機型為Phoenix 500HCT CNC Gear Testing Machine而最新電腦數位控制機器為600HTT Turbo Tester機型它是屬於複合式檢測機型，可以對單齒腹檢測、振動噪音試驗、研齒功能以提高齒輪對的嚙合與組裝品質，但由機台構造
5、很明顯的看出是以戟齒輪及傘齒輪為主的專用機型。Phoenix 500HCT CNC Gear Testing Machine600HTT Turbo Tester國人的機台量測齒輪最大外徑以機車齒輪為主，振動噪音方面檢測轉速可達3000rpm，軟體部分放在與機台連結的工業電腦內，將齒輪對或齒輪箱安裝上去後，於介面上按幾個按鈕即可檢測完成。人機介面部分也是國內自行開發，所以可以隨著使用者的需求而改變，是相當方便的。由於國外的專用單齒腹機台都是以汽車齒輪對設計，尚未見過能檢測齒輪箱的機種而我們自行研發的六軸CNC單齒腹檢測機，不僅能檢測齒輪對，配合特製夾具只要將兩軸的距離拉開便可以檢測機車的傳動齒
6、輪箱，這點對於機車產量相當的台灣有很大的助益。結論結論 使用單齒腹檢測法可以將複雜的原始綜合齒輪運轉誤差訊號，作詳細的分析，經過單齒腹檢測分析後，除了基本的齒輪精度、齒輪節距誤差、齒輪傳動誤差以外，更可以間接取得多齒輪對的故障形式，是一相當符合功能需求的齒輪箱故障檢測法。 傳統的齒輪量測儀來量測齒輪精度的檢測方法，僅能量得單顆齒輪的個別精度，無法確保組裝之後的整體運轉精度。但單齒腹檢測是以實際的齒輪組裝配情形進行量測，可量測得最接近實際運轉狀況的運動訊號，以反應給使用者之道。若能將單齒腹檢測技術有效應用在齒輪箱的設計與故障檢測，將可以有效的改善齒輪組的振動與噪音等問題，是齒輪設計製造者的一大幫手。參考資料參考資料
