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姓名	林振誠(Lin-Chen Cheng)  查詢紙本館藏	畢業系所	機械工程學系在職專班
論文名稱	沖床齒輪分析與改善 (Analysis and Optimization of Press Gear)
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摘要(中)	沖床於現今應用非常廣泛於各個領域，本研究聚焦於沖床傳動裝置的齒輪分析與改善。沖床之傳動裝置要透過齒輪將馬達的轉速降低至所需轉速，並接受離合器瞬間輸出扭矩，且傳遞功率及負載較大，但是沖床售於世界各地，因此不易更換零件、停機檢修及齒輪負載量測等缺點，因此本論文應用齒輪分析軟體，建立一組齒輪對模型及沖床的傳動系統，並進行分析齒根及齒面之安全係數，接著使用齒輪箱分析軟體整合整個傳動系零件，進行傳動軸撓曲變形分析。最後將傳動軸變形之參數代入齒輪分析軟體，進行分析齒面最大應力分佈情形。 在最佳化部分以建立最佳化齒形修整參數，本研究以偏心鼓形修整與鼓形修整之修整量作為目標函數，分別以數值分析軟體Matlab之基因演算法及序列二次規劃法，結合齒輪分析軟體進行最佳化分析，最後齒輪對最佳化之設計參數代入齒輪分析軟體，分析結果之工程圖提供製造商作為加工參數。
摘要(英)	Stamping machine is widely used in industries. This study focuses on the gear design of a transmission device in a press machine. Using gears, we can reduce the motor speed to required rotary speed, also bear the output torque of the clutch. Gears transfer the power and carry heavier load. However, there are disadvantages of the stamping machine, such as do parts replacement, periodically maintenance, or load measurement because it locates all over the world. Therefore, the study applies Gear designing software to build a pair of gear module, and the transmission system of stamping machine, and to analyze safety factor of tooth root and lead. Next, using Gearbox modeling analysis software to simulate the transmission device, and then to analyze the shaft deviation. Finally, input the parameter of shaft deviation into Gear designing software to run the analysis, and it will show the distribution of peak stress on the tooth surface. In terms of optimization, to build the optimized scraping parameter, the study takes scraping quantity from “Eccentric Crowing” and “Crowning” as objective functions, making the optimized analysis by Genetic Algorithm, and fmincon with Sequential Quadratic Programming in combining the Gear designing software and the Numerical analysis software (Matlab). Ultimately, input the optimized designing parameters to Gear designing software, and output the technical drawing as the machining parameter to the manufacturers.
關鍵字(中)	★ 沖床 ★ 齒輪 ★ 鼓形修整	關鍵字(英)
論文目次	目錄 摘要 I Abstract II 致謝 III 圖目錄 VI 表目錄 IX 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 文獻回顧 1 1.3 研究目的 4 1.4 全文架構 4 第2章 機械式沖床構造與模型 6 2.1 簡介 6 2.2 沖床的分類 7 2.3 沖床的構造 10 2.4 分析之模型與參數 12 第3章 齒輪分析軟體於沖床齒輪分析與模型建立 14 3.1前言 14 3.2 齒輪分析軟體之模型建立 14 3.3 齒輪分析軟體之齒輪修整及分析 16 3.3.1削端修整 16 3.3.2 鼓形修整 19 3.3.3 沖床傳動機構之組裝誤差分析 21 3.3.4 齒輪箱分析模型之建立 24 3.4 結果與討論 31 第四章 偏心鼓形修整與齒形最佳化分析 33 4.1 前言 33 4.2 偏心鼓形修整 33 4.3 序列二次規劃 36 4.3.1偏心鼓形修整 37 4.3.2 鼓形修整 41 4.4基因演算法 43 4.4.1偏心鼓形修整 45 4.4.2鼓形修整 47 4.5 結果與討論 50 4.6實務誤差之分析 51 第五章結論 53 5.1結論 53 5.2 未來工作 54 參考文獻 55
參考文獻	參考文獻 [1] 李韶華，“凸輪連桿組合式衝床機構之設計”，碩士論文，國立清華大學，2009. [2] 洪育祥，“凸輪連桿式沖床之合成與分析”，碩士論文，國立中山大學機械與機電工程學研究所，2012. [3] S.Yossifon, D.Messerly, E.Kropp, R.Shivpuri, T.Altan,“A servo motor driven multi-action press for sheet metal forming.”, International Journal of Machine Tools and Manufacture,Vol31,No3,1991,pp345-359. [4] W.M.Hwang, Y.C.Hwang,and S.T.Chiou,“A drag-link drive of mechanical presses for precision drawing.”, International Journal of Machine Tools and Mannfacture, Vol.35,No.10,pp.1425-1433,1995. [5] S.T.Chiou, GJ.Bai, and W.K Chang,“Optimum Balancing Designs of the Drag-Link Drive of Mechanical Presses for Precision Cutting.”, International Journal of Machine Tools and Mamfacture,Vol.38,No.3,pp.131-141,1998. [6] P.L.Tso and K.C.Liang,“A nine-bar linkage for mechanical forming presses.”, International Journal of Machine Tools and Mamfacture,Vol.42,No.1,pp.139-145, 2002. [7] R.Du, W.Z.Guo,“The Design of a New Metal Forming Press With Controllable Mechanism.”, Journal of Mechanical Design,Vo1l.125,No.3,pp.582-592,2003. [8] R.C.Soong.“A new design method for single DOF mechanical presses with variable speeds and length-adjustable driving links.”, Mechanism and Machine Theory,Vol.45, No.3,Pp.496-510,2010. [9] H.Li, L.Fu, and Y.Zhang,“Optimum Design of a Hybrid - Driven Mechanical Press Based on Inverse Kinematics.”, Journal of Mechanical Engineering,Vol.56,No.5,pp. 301-306,2010. [10] 林褀堡，“遺傳演算法應用於史帝芬森三型沖床之尺寸合成”，碩士論文，國立中興大學，2016. [11] 洪楠欽“發展全域/局部數值方法應用於沖床之齒輪硬化層應力分析”，碩士 論文，國立中正大學，2010 [12] 沙伊曼，“工業機械沖床正齒輪之熱處理實驗與數值研究”，碩士論文，國立中央大學，2020. [13] 陳世璋，“以非圓形齒輪驅動之機械沖床的最佳化合成”，碩士論文，國立高雄應用科技大學，2007. [14] 黃國益，“橢圓行星齒輪式插植機構之最佳化設計”， 農業機械學刊，第5卷第4期，1996. [15] 買庭勻，“以均勻實驗設計法及克利金代理模型法探討塑膠射出成型傘齒輪翹曲變形之最佳化設計”，碩士論文，國立高雄大學，2017. [16] 沈文斌，“齒輪五連桿尺寸合成與特性研究 ”，碩士論文，國立清華大學，2003. [17] 協易機械股份有限公司, https://www.seyi.com/zh-tw [18] 三隆齒輪股份有限公司，https://www.slgear.com.tw/tw/quality [19] ISO 6336-1，International Organization for Standardization，2006. [20] ISO 6336-2，International Organization for Standardization，2006. [21] ISO 6336-3，International Organization for Standardization，2006. [22] ISO 6336-5，International Organization for Standardization，2003. [23] ISO 6336-6，International Organization for Standardization，2006. [24] KISSsoft，Gleason KISSsoft & KISSsys manual，2019，PP.1~1017. [25] 黃礪德、曹嘉、曾端堂，“傳動係統之齒輪修整分析”，綠能機械技術專輯pp.55-56，2018. [26] 李廣凱，“利用逐步二次規劃法消除GPS定位的多路徑效應”，碩士論文，國立臺灣海洋大學，2012. [27] 呂怡廷，“多目標基因演算法於鋼筋混凝土結構設計之應用”，碩士論文，國立交通大學，2008. [28] 劉鴻志，“高轉速正齒輪之多目標最佳化與動態特性分析”，碩士論文，國立中央大學，2019. [29] 尤廣毅，“應用KISSsoft於大模數齒輪減速機系統之強度分析及檢核”，碩士論文，國立屏東科技大學，2013. [30] 謝宗澈，“負載下大型齒輪減速機齒面修整及齒廓修形之最佳化設計”，碩士論文，國立屏東科技大學，2014.
指導教授	陳怡呈	審核日期	2021-10-27
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