高减速比机构设计与可靠度退化分析之研究-研究发展处-德霖.pdf

行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告 高減速比機構設計與可靠度退化分析之研究 計畫類別：█個別型計畫 □整合型計畫 計畫編號： MOST 103-2221-E-237 -002 執行期間：103 年8月 1日 至104 年7月 31日 計畫主持人：蔡有藤 共同主持人：尚立人 計畫參與人員：鄭名翔 蔡璨鴻 李淇維 執行單位：德霖技術學院 機械工程系 中 華民 國 104 年 7 月 31日 行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告 高減速比機構設計與可靠度退化分析之研究 A study of high speed-reduction mechanism designing and reliability degradation analysis 計畫編號： MOST 103-2221-E-237 -002 執行期限：103 年8月 1日 至 104 年7月 31日 主持人：蔡有藤 Email: yttsai@.tw 共同主持人：尚立人 Email: shang.dlit3107@ 計畫參與人員：鄭名翔 蔡璨鴻 李淇維 執行機構：德霖技術學院 機械工程系 The components including cam, gear rings and the 一、 摘要 transmission shaft are designed by probabilistic 機器手的減速機構需具備體積小，高轉速比、 design system. The reliability design optimization 大傳動扭矩等特性，是機器手發展重要關鍵組件。 of systems is carried out by integrating Taguchi method. 本計畫擬開發具高轉速比之差動減速機構，該機 Key words: Differential mechanism, Reliability 構用齒輪差動位移原理達成，主要元件包含偏心 design, FEM 凸輪、中介環 、滑動與固定齒輪環。為達成高剛 性、高減速比、結構緊湊的運動特性。本計畫利 二、 計畫緣由與目的 用 CAD軟體建立 齒形設計，相關機件幾何模型， 機器人的使用已越來越普遍，在產業用機器 對組合件進行干涉分析、運動模擬，找出機構運 人的整體成本結構當中，減速機所佔之成本幾乎 動特性，動力扭矩與負載扭矩關系。用 ANSYS 是整體成本的三分之一，因此，對產業用或服務 分析機構在不同減速比、傳遞扭矩下之接觸應力、 型機器人之致動傳動關鍵模組進行開發，未來商 變形量、安全因子 ，設計變數對功能輸出敏感度 機可期。目前運用於產業機器人之減速機主要有 等，建立凸輪、中介輪、外環輪機率設計分析架 齒輪減速機、諧波減速機（Harmonic Drive ）、RV 構，利用有限元素 法(FEM) ，分析機構在不同減 減速機以及擺線減速機等，相關減速機所面臨的 速比、傳動扭矩下之應力、應變、安全係數，結