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齒輪設計

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「齒輪設計：負責齒輪的設計、分析及優化，確保產品的功能性與耐用性符合客戶需求和行業標準。主要職責包括進行CAD建模、模擬與性能測試，並參與跨部門的協作，以整合生產與工程技術。需具備扎實的機械設計知識、優秀的溝通技巧及問題解決能力，以適應快速變化的市場需求。在台灣職場中，需特別注重團隊合作，與製造及品質部門密切配合，以克服製程中潛在的挑戰，提升整體產品競爭力。」
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    齒輪設計 學習推薦

    丞宗的AUTOCAD教室
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    袁丞宗

    製圖員

    2021/10/24

    第九篇_雷切應用_發電機製作_補充說明
    【前言】
    本篇簡報連結：https://reurl.cc/zWqq1p
    本篇補充其他關於發電機製作、增減速機製作的相關知識
    Q1:如何將增減速比相乘
    基本上就是在第二個軸上安裝第二顆大小的齒輪，由第二顆齒輪去帶動第三個軸，圖片請見簡報。
    Q2:雷切機製作的齒論和軸，如何和發電馬達結合
    一般來說，馬達上有個軸，通常輸出軸會用「聯軸器」和馬達上的軸作連結。那如果使用雷射切割的話，我會建議做在齒輪設計上，最後一個齒輪的孔製作成D的形狀，而非圓孔，因為雷切的版型較薄，較難製作止付孔，所以容易打滑，將馬達的軸用挫刀磨出一個平片，可以塞入齒輪，最後上點膠水固定就好
    Q3:在第七篇中的行星齒輪發電機，發電馬達安裝在哪裡？
    是安裝在如簡報檔案中所顯示的位置。
    在齒輪到行星齒輪減速機這幾個單元裡，主要是教導畫齒輪的方法，關於發電機的部分比較沒有說明，主要是讓大家有這個關鍵的能力去自行設計自己的發電機，我是去電子材料行買標榜「發電機馬達」的小馬達
    Q4:如何在不取消指令的狀態下開啟「快速計算機」功能?
    這部分在前兩篇的影片中，我只要從螢幕上方的功能選單按下「快速計算機」的按鈕的話，會跳出圓的指令，我後來找到方法，只要在圓的指令下，用滑鼠右鍵點擊螢幕就會跳出選單，這時選「快速計算機」，就不會跳出指令了！有趣的是在2022的版本中，這個方法跳出了快速計算機是白色的，而從上方的功能選單點擊跳出來的是黑色的
    偷偷吐槽一下，AUTOCAD有這種，相同的功能從不同地方點出來，卻是不一樣的……真是……難怪需要我們這些老師呢哈哈
    Q5:如何避免齒輪干涉(過切)
    有幾個方法
    1. 縮短齒冠高：本系列的齒冠高度為一倍模數，但其實有一部份的高度應該是不會用到，可以稍微縮短一點，比如0.8倍的模數高
    2. 齒頂端增加圓角：使用圓角功能，如簡報檔所示
    3. 增加中心距：其實把兩個齒輪稍微往外一點點(比如移動個0.5mm)是不太會影響齒輪作動的，但可以大幅降低齒輪的干涉(過切)問題
    4. 增大壓力角：目前壓力角設計為20，如果把壓力角加大，齒腹會稍微窄一點
    其他更多關於齒輪的知識可以參考：
    看更多
    第九篇_雷切應用_發電機製作_補充說明
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    丞宗的AUTOCAD教室
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    袁丞宗

    製圖員

    2021/10/24

    第八篇_雷切應用_發電機製作_行星式齒輪增減速機
    第八篇_雷切應用_發電機製作_行星式齒輪增減速機
    【前言】
    這次要來說明行星式齒輪增減速機，再裝上前篇的增減速機，就成為一個有大增減速比的機構，最後裝上馬達，用手去帶動機器即可發電。
    雖然用單用多階的增速機就能完成發電機用的增速比，不過我大學時期作這個作品的時候並非完全是要拿來發電，主要是看行星齒輪機構的運轉過程，當時是要做給南方創客的開幕作品，現在則是躺在虎科機械設計系的實驗室中。
    【學習目標】
    1. 認識行星式齒輪機構
    2. 了解用AUTOCAD的內齒輪繪製方法
    【行星式齒輪減速機基本知識】
    行星式齒輪機構是為了實現大減速比、結構紮實、輸入和輸出軸再同一軸線上等特殊目的的齒輪機構。常常會用在風力發電機和一些減速機構上
    行星齒輪機由三部分的齒輪構成，分別為:
    1. 太陽齒輪：最中間的齒輪，就像太陽一樣被行星齒輪圍繞
    2. 行星齒輪：外圈的齒輪，通常是三顆，就像行星一樣圍繞太陽旋轉
    3. 內齒輪：最外圍的齒輪，齒朝內
    在這三種齒輪中，行星齒輪一定會搭配一組支架，連結3顆或複數顆行星齒輪
    這三種各有一軸，互相纏繞旋轉，各有一組固定、輸入和輸出，有六種排列組合，所以就有六種可能，本範例以內齒輪固定為例，有最大的增減速比，還有太陽齒輪固定和行星齒輪固定(自轉不公轉)，其中行星齒輪固定的方式會讓輸出和輸入的旋轉方向相反，能運用於汽車的倒檔系統中。
    行星齒輪機構的齒數有以下特殊的條件限制
    1. 內齒輪齒數=太陽齒輪齒數+2*行星齒輪齒數
    2. (太陽齒輪齒數+行星齒輪齒數)／行星齒輪數量=整數
    內齒輪較容易和行星齒輪發生干涉，基本上，齒數越多，越不容易干涉，建議將行星齒輪設計>36齒
    行星齒輪機構的減速比可用下列公式求得
    以太陽齒輪為輸入軸，行星齒輪的支架為出力軸為例，是減速使用
    =(內齒數／太陽齒輪齒數)+1
    本範例為增速，故使用行星齒輪為輸入軸，太陽齒輪為出力軸，有5倍的增速
    【正式教學】
    ＊此篇為練習範例，僅提供範本，見簡報和影片
    本次範例設計為：
    太陽齒輪24齒
    行星齒輪36齒
    內齒輪96齒
    增減速比為(96/24)+1=5
    教學內容包含內齒輪繪製和排列齒輪
    ＊上篇提到到增減速比疊加的部分移到下篇進行補充
    看更多
    第八篇_雷切應用_發電機製作_行星式齒輪增減速機
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    丞宗的AUTOCAD教室
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    袁丞宗

    製圖員

    2021/10/19

    第六篇_雷切應用_發電機製作_齒輪切割
    【前言】
    這篇開始新的單元，使用雷切機製作發電機！
    發電機只需要一顆馬達、增／減速機構、動力源即可，這裡需要先製作增／減速機構。這次我們先來做增減速機構，我們需要使用一種核心零件”齒輪”，齒輪其實很難買到自己設計的尺寸，所以用雷切機來製作是個很好的選擇，大大小小的齒輪都能自己做！
    不過如果只是要請廠商來製作你需要的齒輪，只需要提供繪製簡圖和提供齒輪參數不需要把齒輪外型畫出來，但是如果是用雷切機，就必須把齒輪外型畫出來囉！
    【學習目標】
    1. 學習齒輪的基本知識
    2. 學習如何使用AUTOCAD繪製齒輪
    【齒輪的基本知識】
    齒輪的齒型不是隨便畫就好，使用齒輪的場合可能伴隨者高轉速或高扭力，因此齒輪必須盡量減少傳動時磨耗，要達成這個條件，齒輪要以”漸開線”或”擺線”這兩種曲線來繪製
    繪製齒輪時需要決定齒輪的大小，大小靠”齒數Z”和”模數m”來決定
    兩個齒輪在傳動時，相切的圓稱為節圓d=Z X m
    齒頂端稱為齒頂圓，直徑為d+2m
    齒底部稱為齒底圓，直徑為d-2.5m
    有個參數稱為”壓力角α”以20度居多，壓力角是齒輪受力時的受力方向和圓相切線的角度
    以壓力角為基礎，會有個基圓，直徑為d X cosα，會以基圓開始繪製齒型
    所以繪製齒輪，需要有基圓、節圓、齒頂圓和齒底圓，以下開始繪製
    【正式教學】
    ＊這次的操作細節都在影片內，就不附工作室網址囉！
    本方法是”2度”的近似漸開線畫法，如果要提高精度可以縮短度數，比如1度，或是想畫快一點可以用大一點的度數去近似，比如5度。
    注意，2度綽綽有餘，如果畫太小，雷切機的精度也不一定能切到
    【其他應用問題】
    1. 每次齒數不同是否需要重新繪製?
    理論上是需要重新繪製，不過也可以偷懶，把其他已經畫好的齒拿去複製做環形陣列，大小不同的畫在比例放大就好，不過齒數不同的齒型其實有一點點的不同，齒數差異越大，齒型的差異越多，但以雷切機的精度是差不了多少，還是能使用。
    2. 有沒有更快的繪製方法
    有一個偷吃步的方法，就是直接用別的軟體內建的齒輪，轉平面圖DXF檔案之後直接上雷切機加工
    看更多
    第六篇_雷切應用_發電機製作_齒輪切割
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