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化學桶開蓋更換接頭裝置之分析與設計

為了解決ta公差分析的問題，作者尤律涵 這樣論述：

本研究旨在進行化學桶開蓋更換接頭裝置之分析與設計。本研究參考專利TWI691441作為主要創新改良，本研究區分為大接頭大桶蓋裝置與小接頭小桶蓋裝置，設計為獨立升降裝置，能夠更彈性適應化學桶桶口之加工公差以及化學桶定位不準確，且透過L型板的斜面可使開蓋機構和更換接頭機構更容易進入桶口。其開蓋機構設計的套筒和彈片可夾持住桶蓋，使其不脫落。更換接頭機構採用固定接頭的方式，並設計成可替換接頭的方式。本研究先廣泛蒐集相關專利並進行分類與分析，依據設計條件與設計需求，藉由電腦輔助繪圖軟體建構3D模型，並確認零組件彼此無干涉狀況，模擬確認運動過程符合預期設計之作動，再利用電腦輔助分析軟體進行應力分析。

滾珠螺桿耐久性實驗與計算分析

為了解決ta公差分析的問題，作者王信智 這樣論述：

滾珠螺桿為精密線性傳動與定位系統之重要元件，近年來已應用於精密科技產業及精密機械產業的定位及測量系統上。機構作用原理既是將傳統螺桿中的滑動接觸轉換成滾動接觸，也讓螺桿帽座內的鋼珠介於螺帽與螺桿間做出迴轉運動而轉換為直線運動之傳動機械組件。在裝配滾珠螺桿時零組件之間因幾何干涉而產生的接觸壓力相對於運動性能影響甚多，如果內部滾珠受到適當的壓應力且與螺桿軸、螺桿帽座相對應配合之哥德式溝槽有良好公差適配性時就能得到最完美的轉換效率，且擁有一定機構自鎖性並降低使用機構時異常的震動及惱人的噪音。 因此本研究主要探討，以不改變操作設備的習慣及相關設置下滾珠螺桿經過CNC數控銑床不堪使用後，紀

錄滾珠螺桿更換週期。結合應用有限元素法以COMSOL Multiphysics軟體對滾珠螺桿內部滾珠與螺桿帽座和螺桿軸上之哥德式溝槽作預負荷應力分析，模擬後結果再加上記錄上新品預壓扭矩(Drag Torque)、滾珠螺桿更換週期以及實際使用狀況顯示之更換前後軸向負載進行相關的計算分析，進一步在統計學相關的計算出平均值、標準差及變異數後進行探討產生結論。在日後須改良的參考依據為目標，以達到更具高效益、高競爭力產品。 本研究最後的結果得知滾珠螺桿應力分析中滾珠上的接觸點，因為接觸面積小造成受力集中產生最大應力點，觀察後容易損壞零件關鍵因子為滾珠而其表面應力值約為13.9467Kpa。滾珠螺桿

的更換紀錄延伸計算出滾珠螺桿平均使用日數為1201.18日(天)數換言之使用周期約為3.29年，以及實驗設備上軸向移動負載表顯示出伺服馬達驅動中相對於馬達的抵抗阻力，其單位以百分比表示記錄下實際使用狀況並計算發生的平均故障負載(Yibar)5.1364%與平均修復負載(Yjbar)12.9091%。再依據實際滾珠螺桿內鋼珠磨損狀況量測對比滾珠螺桿規格表中鋼珠尺寸做磨耗損失計算得出滾珠磨損磨耗量Wear為0.00031mm3。從修復前後軸向移動負載率差異與滾珠磨損磨耗量的計算中瞭解到隨著滾珠螺桿使用時預壓扭矩(Drag Torque)連同軸向移動負載會逐漸地降低，導致滾珠螺桿上負責讓螺桿軸的旋轉

運動轉換成直線運動之螺桿帽座毫無自鎖性質，其轉換媒介中滾珠磨耗損失會造成間隙而讓轉換運動效益下降，使得伺服馬達不易控制軸向移動和定位而影響CNC銑床機械加工。