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大型薄壁四點接觸旋轉軸承之結構動靜態分析

為了解決focus轉速忽高忽低的問題，作者傅林立 這樣論述：

大型旋轉軸承多為直徑一米以上之軸承，因其能承受高負載低轉速的特性，常與齒輪做結合以做為驅動機構之功能，其中四點接觸旋轉軸承，因可同時承受軸向力、徑向力及傾覆力矩，且為滾珠設計，使啟動力矩較小，大多應用在風力發電機、挖掘機、吊車轉塔或軍用砲塔座等之旋轉機構。旋轉軸承最容易破壞的地方之一為滾珠，因此研究上大多以滾珠受力情形為主；但大型旋轉齒輪軸承為了要輕量化，多會將軸承環部之壁厚減少，如此雖可減輕重量但也增加了環部破壞的風險。因此本篇論文分析軸承在受到靜態及動態負載後，對壁厚的影響為何。另一方面，除了一般的負載，螺絲的預力也會影響到軸承的應變情況，在分析上也納入考量。本論文針對某具有轉塔之車輛的

旋轉齒輪軸承為分析目標。整體結構係由軸承內環、外環、與內環連接之轉塔，以及與外環連接之車體組成，軸承環部與轉塔及車體接合方式為螺絲，總共178顆滾珠及36顆螺絲。在靜態負載分析方面使用MSC.Marc分析軸承之結構強度。有限元素建模中，將滾珠以承受壓力之彈簧代替，其剛度曲線由KISSsoft根據ISO/TS16281計算而得，螺絲則用樑元素代替；如此可大幅減少分析時間，並且不影響分析結果。而在一般的分析上，不論是利用受載接觸分析模型或是使用有限元素分析FEM，均是以靜態負載為主，但旋轉軸承受到動態負載作用影響卻是不可忽略。因此本論文除了分析靜態負載以外，也使用MSC.CoSim結合MSC.Ad

ams的動態負載分析與MSC.Marc的有限元素分析，以符合真實的情況模擬滾珠與結構在動態下之受力情形。旋轉軸承在承受動態負載條件共分成平地及坡地狀態承受動態衝擊負載，以及在平地運輸時，受到地面起伏振動等兩種情況。論文中以協同模擬分析旋轉軸承在這些情況下，確認滾珠負載是否在安全範圍內，軸承環部結構強度是否可承受動態衝擊以及螺栓在鎖緊狀態下負載變化狀況。另一方面，由與旋轉軸承連接的介面板在加工時仍具有一定程度的平面度誤差，軸承環部在螺絲鎖緊下會產生變形，因此必須要能確保在最差的誤差情況下，軸承環部、滾珠與滾道可符合強度要求，以及軸承不會因軸承環部變形使運轉不順暢。在靜態分析結果中，當軸承僅受螺絲

預力，會使軸承變形造成與螺絲接近之滾珠產生更多的負載；平地與坡地受到負載時，徑向力與偏心重量造成負載由一號滾珠漸增到89號滾珠；薄壁應力及螺絲受力受螺絲預力影響較大，負載條件影響較小；軸承間隙會使滾珠負載分配區間變小；當介面板平面度在規範最大值下，對滾珠造成的負載約在5400 N，仍在安全範圍內，造成之啟動力矩約為900 N-m，為介面板無變形情況下之兩倍。而在動態分析結果方面，軸承受到衝擊負載時，因為衝擊方向朝向一號滾珠及軸承重心偏向89號滾珠影響，因此負載會由1號滾珠漸增到89號滾珠，而滾珠負載值最大時間點在平地衝擊時，會與衝擊最大值時間點一致，坡地衝擊則是在衝擊最大時間點過後，因傾覆力矩

在衝擊過後造成更大的負載；平地運輸振動則是在接觸對I上分佈差不多，接觸對II則因為傾覆力矩在89號滾珠會有最大值，時間點上滾珠負載最大值會與振動最大值的時間點一致，從負載對應到的應力值來看，並不會對滾珠及軸承造成破壞。從結果也可以看出螺絲對軸承的影響，軸承在螺絲鎖固點附近的位置會因預力變形關係而有較大的應力，進而影響到滾珠及環部薄壁動態受力。而螺絲本身因預力關係，在動態負載作用下，負載並無太大的變化

混合動力載具設置、控制器設計與系統整合之研究

為了解決focus轉速忽高忽低的問題，作者林哲毅 這樣論述：

因近年來環保意識抬頭，混合動力車已成研發的熱點，但多數研究僅探討車輛行駛於一般道路，即坡度為0度時所需進行的優化動力分配工作，卻忽視了路況或坡度對載具的影響。有鑑於車輛行駛時可能面對斜坡路徑的現實，本論文以開發小型混合動力載具為研究目標，並特別針對目前尚無人論述的斜坡阻力干擾進行混合動力載具的實驗與研究；此外，因應台灣真實的交通情況而選擇了使用密度較高的機車引擎作為主要的研究對象，並規劃了一套並聯式油電混合動力平台俾利進行系統的硬體測試，而系統除了整合速可達機車的CVT無段變速引擎及電動機車的輪轂馬達之外，並額外設置磁粉式煞車器，以其附設的制動扭矩做為車輛負載的來源，協助探討車輛行駛於上下坡

地形時的系統特性。另有鑒於車輛必然面對的坡度干擾，本研究應用混合動力車CVT引擎的高效率運轉性能以及電動馬達低轉速仍有高效率扭力輸出的特性，規劃了平台動力分割機構進行動能控制，使其能適時的切換動力來源以供應載具進行爬坡的動力所需，研究中除克服斜坡道路其對車輛行駛所造成的高油耗影響之外，更可避免因使用單一動力來源進行驅動時，其另外未使用的動力來源逕行成為負載以及造成不必要的磨損產生；最後，本研究亦探討與規劃混合動力模式切換時之最佳時機，此設計可避免載具因動力匹配不當而造成行駛車輛的頓挫動作頻頻發生，並進而降低系統機件損壞的機率，提高車輛乘坐的品質與舒適度。