Abstract
蝸桿蝸輪組在運用的過程中，常為人所詬病的是它的傳動效率較低，傳動功率因其動力損失大而受到限制，其能量損失有相當多的部份消耗在蝸桿與蝸輪之嚙合摩擦上，本研究所選用的ZK型雙導程蝸桿蝸輪組，傳動過程中為多齒接觸，有四齒接觸及三齒接觸的不同狀況，且其軸向截面上的齒厚不同，因此，每個齒面的摩擦行為不同，本研究主要目的為量測及計算摩擦過程中較難掌控的摩擦係數。在分析過程中，首先利用向量座標轉換及嚙合方程式(Equation of Meshing)推導出蝸桿及蝸輪的數學模式，接著利用數學式計算並利用紅丹判斷蝸桿蝸輪組於傳動過程中，蝸桿於各種旋轉角度的接觸齒數及接觸點位置。而量測的裝置是以兩個STC Type Load Cell外加一彈簧所組成來量測蝸桿端及蝸輪端輸出扭力，並配合旋轉式譯碼器來判斷旋轉角度及滑動臨界點，以無限傳輸模組(Adam-4017，Adam-4550)將AXE微電腦型數字設定錶、微電腦型移位自動監視控制器傳來的感測器信號，透過RS-232傳輸介面傳至電腦內，以LabView程式軟體做圖形的輸出及數值的讀取。最後計算出ZK型雙導程蝸桿蝸輪組於各種旋轉角度狀況下的靜摩擦係數及動摩擦係數。靜摩擦係數及動摩擦係數根據結果於三齒接觸時，其摩擦係數第二齒較小，第二齒、第三齒較大，四齒接觸時，以第一齒最小，第二齒最大，第三齒、第四齒次之。因此，傳動過程中，三齒接觸與四齒接觸於臨界狀態或滑動下，其各齒的摩擦力有不同，對於傳動機構傳動力極端要求的情況下，其結果可列為參考因素。