研究計畫主要成果:
本實驗室主要參與工研院及國科會之自行車研究計畫,歷年來已有多項研究成果。研究包含直進式刮齒刀齒形數學模式研究、齒輪、螺旋式真空泵浦轉子及自行車變速裝置。
- 直進式刮齒刀齒形數學模式研究:
在部分利用較為精準三維交錯軸螺旋齒輪嚙合基本條件發展刮齒刀設計軟體, 改善國內以往只利用二維等效正齒輪設計刮齒刀的缺點。此外本實驗室亦針對直進式刮齒刀刮齒之輪磨與理論齒形建
立數學模式,並針對刮齒後工件齒輪齒形作一誤差分析,提供國內廠商設計直進式刮齒刀時之設計參考,可避免號時 費力之試誤過程,對國內齒輪刀具設計升級有重大幫助。
- 齒輪研究:
建立多套系統,包括正齒輪、傘齒輪、非圓形齒輪、及戟齒輪 之開發系統,可幫助國內產業解決相關問題,如幾何外形設計及過切分析、創成機台數學模式模擬、運動及受力分析
、量測及誤差分析、接觸齒印分析及最佳化設計。
- 螺旋式真空泵浦轉子研究:
採用特殊刀具於專用設備上進行加工切削,因為螺旋轉子齒面為一空間中之曲面形狀,而且加工精度要求高,因此其加工及檢驗均較為複雜。此外,螺旋轉子之間隙與洩漏的存在,將大大降低真空泵浦之抽真空效率且限制其功能。因此,本計畫當中設計與輪磨過程將以齒輪之設計製造原理為基礎,輪磨技術與微分幾何為輔,以克服上述之困難與限制。本研究利用微分幾何及齒輪原理,設計一般定外徑之螺旋式真空泵浦之轉子齒廓,建立其齒廓線形數學模式,以利進行螺絲磨床之切削可行性輪磨技術研究,包括磨床砂輪面外形輪廓及磨床機械設定參數,並探討螺旋轉子間的洩漏途徑以及洩漏面積,以做為設計轉子齒廓線形時的考量因素及評估指標。接下來主要目的在建立不同於一般螺旋式真空泵浦轉子的數學模式,欲設計並以螺絲磨床切削變底徑螺旋轉子,期望此變底徑轉子能減少轉子間的洩漏量,以提高效率,並在一般真空泵浦的抽氣、氣體傳輸及排氣行程外,能具有些許氣體壓縮的效果。
- 自行車零組件設計研究:
有多項計畫正積極進行中,其中包括國科會「自行車碟式煞車系統之研發」產學合作計畫及與日馳公司合作的「雙桿可回位式自行車變速裝置」計畫。本實驗室從事自行車相關零組件之研究已有多年,其研究成果豐碩擁有多項有關於自行車變速裝置之專利,不僅培養了許多相關領域的專業人才,同時也幫助了國內相關產業突破由日本公司壟斷的自行車傳動系統零組件市場,對於促進我國產業升級有極大之貢獻。

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圖一:把手槓桿比測試台
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回專任師資總表
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