轉位正齒輪、螺旋齒輪尺寸設計(第1版)
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內容簡介
本書以轉位齒輪尺寸設計為主軸，針對正齒輪與螺旋齒輪兩大類型，逐步說明其公式原理、計算方法與計算實例。除常見的外齒輪外，亦納入內齒輪與外齒輪的嚙合關係、行星齒輪系統，以及傘齒輪等的尺寸設計與計算實例。在螺旋齒輪部分，特別補強了設計實務中常見卻較缺乏公開資料的區塊，如：跨齒厚、跨齒數、量銷直徑等檢驗參數的計算原理與應用。這些數據參數，攸關製造與品檢，對確保產品一致性極為重要。
本書結合理論與實務，以JIS標準為基礎，由基礎概念、公式推導，到應用案例，循序漸進。實用導向提供清楚的計算範例、圖表與設計流程，方便讀者直接應用於工作。
本書結合理論與實務，以JIS標準為基礎，由基礎概念、公式推導，到應用案例，循序漸進。實用導向提供清楚的計算範例、圖表與設計流程，方便讀者直接應用於工作。
目錄
第一章 齒輪的齒形
1.1 漸開線齒形
1.1.1 漸開線齒形的展開
1.1.2 漸開線函數
1.1.3 漸開線齒輪的嚙合
1.2 漸開線齒形的切齒法
1.2.1 漸開線齒形的切削原理
1.2.2 齒條形切削刀具
1.2.3 齒條形切削刀的切齒
1.3 齒輪的各部名稱與模數標準值
1.3.1 齒輪名稱及用語的規定
1.3.2 漸開線齒輪的齒形大小
1.4 標準漸開線正齒輪的尺寸
1.5 兩個漸開線正齒輪的嚙合
1.5.1 基圓上齒空部的圓心角
1.5.2 賦予齒背隙時兩個漸開線齒輪的嚙合
1.6 習題一
第二章 轉位正齒輪的尺寸
2.1 齒輪的轉位係數
2.2 轉位齒輪基圓上齒空部的圓心角
2.3 轉位正齒輪的尺寸探討
2.3.1 賦予齒背隙時的中心距離
2.3.2 對齒背隙的中心距離修正量
2.3.3 轉位齒輪的外徑與齒高
2.4 轉位漸開線正齒輪的尺寸
2.4.1 轉位正齒輪計算表（已知轉位係數計算中心距離）
2.4.2 轉位正齒輪計算表（已知中心距離計算轉位係數）
2.5 普通齒輪系統機構的轉速比
2.5.1 單式齒輪系統
2.5.2 複式齒輪系統
2.5.3 回歸齒輪系統
2.6 習題二
第三章 轉位內齒輪的尺寸
3.1 內齒輪的嚙合方式
3.1.1 內齒輪與外齒輪的嚙合關係
3.1.2 轉位內齒輪的尺寸探討
3.1.3 轉位內齒輪的外徑與齒高
3.2 內齒輪的干擾
3.3 轉位內齒輪尺寸
3.4 行星齒輪機構（Planetary gears）
3.4.1 行星齒輪齒數條件的限制
3.4.2 行星齒輪機構的轉速比
3.5 複式周轉齒輪系統（compound epicyclic gear）
3.6 偏心複式內齒輪組（Eccentric Compound Internal Gear）
3.7 習題三
第四章 螺旋齒輪特性分析
4.1 螺旋角與導程
4.2 螺旋齒輪的齒直角與軸直角
4.3 螺旋齒輪的刀具壓力角
4.4 等價正齒輪的齒數
4.5 交錯螺旋齒輪
4.6 標準螺旋齒輪的尺寸
4.7 螺旋齒輪所承受之力
4.8 習題四
第五章 轉位螺旋齒輪的尺寸設計
5.1 轉位方式的選擇應用
5.1.1 防止齒頂變尖的轉位係數
5.1.2 防止齒根過切的轉位係數
5.1.3 考慮齒頂隙時防止齒根過切的轉位係數
5.1.4 符合原中心距離的轉位係數
5.2 螺旋齒輪的齒背隙
5.2.1 齒背隙的幾種類型
5.2.2 設計齒背隙的方法
5.3 轉位螺旋齒輪的尺寸
5.3.1 齒直角方式轉位螺旋齒輪計算表（已知轉位係數計算中心距離）
5.3.2 齒直角方式轉位螺旋齒輪計算表（已知中心距離計算轉位係數）
5.3.3 軸直角方式轉位螺旋齒輪計算表
5.4 螺旋齒條
5.5 習題五
第六章 轉位螺旋齒輪的加工尺寸控制
6.1 轉位正齒輪的跨齒厚
6.2 轉位螺旋齒輪的跨齒厚
6.3 齒直角螺旋齒輪的跨齒厚速查表
6.4 齒輪的跨梢（球）徑尺寸
6.4.1 正齒輪的跨梢（球）徑尺寸
6.4.2 內齒輪的跨梢（球）徑尺寸
6.4.3 螺旋齒輪的跨梢（球）徑尺寸
6.4.4 齒條與螺旋齒條的跨梢（球）徑尺寸
6.5 習題六
第七章 轉位螺旋齒輪的性能分析
7.1 平行軸齒輪的接觸率
7.1.1 正齒輪的接觸率
7.1.2 內齒輪的接觸率
7.1.3 轉位螺旋齒輪的接觸率
7.2 齒輪的傳動效率
7.2.1 機械效率主要的意義
7.2.2 齒輪的潤滑
7.2.3 正齒輪、內齒輪與螺旋齒輪的傳動效率ηm
7.3 驗證轉位螺旋齒輪效率理論與實際差異的實驗設計
7.4 習題七
第八章 傘齒輪的尺寸
8.1 傘齒輪的各部名稱
8.2 傘齒輪的軸交角
8.3 傘齒輪的尺寸計算表
8.3.1 標準直齒傘齒輪的尺寸
8.3.2 格里森（Gleason）直齒傘齒輪的尺寸
8.3.3 格里森（Gleason）螺旋傘齒輪的尺寸
8.4 習題八
第九章 齒輪的精度規範與毛胚控制
9.1 齒輪精度的評量標準
9.2 齒輪精度的選擇方式
9.3 齒輪胚料的加工
9.3.1 影響齒輪毛胚精度的關鍵指標
9.3.2 齒輪毛胚各部尺寸的公差
9.4 齒輪毛胚的前加工
9.5 習題九
習題解答
參考書目
附錄一 漸開線函數表
附錄二 螺旋齒輪跨齒厚數據表
1.1 漸開線齒形
1.1.1 漸開線齒形的展開
1.1.2 漸開線函數
1.1.3 漸開線齒輪的嚙合
1.2 漸開線齒形的切齒法
1.2.1 漸開線齒形的切削原理
1.2.2 齒條形切削刀具
1.2.3 齒條形切削刀的切齒
1.3 齒輪的各部名稱與模數標準值
1.3.1 齒輪名稱及用語的規定
1.3.2 漸開線齒輪的齒形大小
1.4 標準漸開線正齒輪的尺寸
1.5 兩個漸開線正齒輪的嚙合
1.5.1 基圓上齒空部的圓心角
1.5.2 賦予齒背隙時兩個漸開線齒輪的嚙合
1.6 習題一
第二章 轉位正齒輪的尺寸
2.1 齒輪的轉位係數
2.2 轉位齒輪基圓上齒空部的圓心角
2.3 轉位正齒輪的尺寸探討
2.3.1 賦予齒背隙時的中心距離
2.3.2 對齒背隙的中心距離修正量
2.3.3 轉位齒輪的外徑與齒高
2.4 轉位漸開線正齒輪的尺寸
2.4.1 轉位正齒輪計算表（已知轉位係數計算中心距離）
2.4.2 轉位正齒輪計算表（已知中心距離計算轉位係數）
2.5 普通齒輪系統機構的轉速比
2.5.1 單式齒輪系統
2.5.2 複式齒輪系統
2.5.3 回歸齒輪系統
2.6 習題二
第三章 轉位內齒輪的尺寸
3.1 內齒輪的嚙合方式
3.1.1 內齒輪與外齒輪的嚙合關係
3.1.2 轉位內齒輪的尺寸探討
3.1.3 轉位內齒輪的外徑與齒高
3.2 內齒輪的干擾
3.3 轉位內齒輪尺寸
3.4 行星齒輪機構（Planetary gears）
3.4.1 行星齒輪齒數條件的限制
3.4.2 行星齒輪機構的轉速比
3.5 複式周轉齒輪系統（compound epicyclic gear）
3.6 偏心複式內齒輪組（Eccentric Compound Internal Gear）
3.7 習題三
第四章 螺旋齒輪特性分析
4.1 螺旋角與導程
4.2 螺旋齒輪的齒直角與軸直角
4.3 螺旋齒輪的刀具壓力角
4.4 等價正齒輪的齒數
4.5 交錯螺旋齒輪
4.6 標準螺旋齒輪的尺寸
4.7 螺旋齒輪所承受之力
4.8 習題四
第五章 轉位螺旋齒輪的尺寸設計
5.1 轉位方式的選擇應用
5.1.1 防止齒頂變尖的轉位係數
5.1.2 防止齒根過切的轉位係數
5.1.3 考慮齒頂隙時防止齒根過切的轉位係數
5.1.4 符合原中心距離的轉位係數
5.2 螺旋齒輪的齒背隙
5.2.1 齒背隙的幾種類型
5.2.2 設計齒背隙的方法
5.3 轉位螺旋齒輪的尺寸
5.3.1 齒直角方式轉位螺旋齒輪計算表（已知轉位係數計算中心距離）
5.3.2 齒直角方式轉位螺旋齒輪計算表（已知中心距離計算轉位係數）
5.3.3 軸直角方式轉位螺旋齒輪計算表
5.4 螺旋齒條
5.5 習題五
第六章 轉位螺旋齒輪的加工尺寸控制
6.1 轉位正齒輪的跨齒厚
6.2 轉位螺旋齒輪的跨齒厚
6.3 齒直角螺旋齒輪的跨齒厚速查表
6.4 齒輪的跨梢（球）徑尺寸
6.4.1 正齒輪的跨梢（球）徑尺寸
6.4.2 內齒輪的跨梢（球）徑尺寸
6.4.3 螺旋齒輪的跨梢（球）徑尺寸
6.4.4 齒條與螺旋齒條的跨梢（球）徑尺寸
6.5 習題六
第七章 轉位螺旋齒輪的性能分析
7.1 平行軸齒輪的接觸率
7.1.1 正齒輪的接觸率
7.1.2 內齒輪的接觸率
7.1.3 轉位螺旋齒輪的接觸率
7.2 齒輪的傳動效率
7.2.1 機械效率主要的意義
7.2.2 齒輪的潤滑
7.2.3 正齒輪、內齒輪與螺旋齒輪的傳動效率ηm
7.3 驗證轉位螺旋齒輪效率理論與實際差異的實驗設計
7.4 習題七
第八章 傘齒輪的尺寸
8.1 傘齒輪的各部名稱
8.2 傘齒輪的軸交角
8.3 傘齒輪的尺寸計算表
8.3.1 標準直齒傘齒輪的尺寸
8.3.2 格里森（Gleason）直齒傘齒輪的尺寸
8.3.3 格里森（Gleason）螺旋傘齒輪的尺寸
8.4 習題八
第九章 齒輪的精度規範與毛胚控制
9.1 齒輪精度的評量標準
9.2 齒輪精度的選擇方式
9.3 齒輪胚料的加工
9.3.1 影響齒輪毛胚精度的關鍵指標
9.3.2 齒輪毛胚各部尺寸的公差
9.4 齒輪毛胚的前加工
9.5 習題九
習題解答
參考書目
附錄一 漸開線函數表
附錄二 螺旋齒輪跨齒厚數據表
序／導讀
齒輪作為機械傳動的核心元件，廣泛應用於各類設備與工業產品中。隨著產品性能的提升與設計需求日益複雜，設計人員面臨的齒輪要求亦日益嚴格，特別是在空間受限、大負載、精度要求高與提升機械效率等領域。為達到這些設計目標，除了傳統正齒輪外，具備高接觸比、低振動特性的螺旋齒輪逐漸成為主要選擇。
相較正齒輪，螺旋齒輪可在同尺寸下傳遞更大負載並支援高速運轉。然而，螺旋齒輪在傳動時會產生沿著軸方向的推力，因此，在螺旋齒輪的機構設計中，必須精心選擇能夠有效抵抗軸向推力的軸承。此外，其齒形與力學幾何較為複雜，尺寸設計與製造上也相對困難。
在齒輪設計中，「轉位」是一項重要技術，藉由調整齒廓的起始位置，設計者可改善齒根強度、降低干涉、優化接觸特性。轉位技術不僅適用於正齒輪，亦廣泛應用於螺旋齒輪。在螺旋齒輪設計中，除了適當調整螺旋角可以改變齒輪的傳動特性之外，當傳動空間受限、模數固定、中心距離固定或需提升齒輪兩端齒根的強度以避免局部斷裂時，轉位設計更是不可或缺的手段。
本書以轉位齒輪尺寸設計為主軸，針對正齒輪與螺旋齒輪兩大類型，逐步說明其公式原理、計算方法與計算實例。除常見的外齒輪外，亦納入內齒輪與外齒輪的嚙合關係、行星齒輪系統，以及傘齒輪等的尺寸設計與計算實例。在螺旋齒輪部分，特別補強了設計實務中常見卻較缺乏公開資料的區塊，如：跨齒厚、跨齒數、量梢直徑等檢驗參數的計算與應用。這些數據參數，攸關製造與品檢，對確保產品一致性極為重要。
為簡化設計流程，本書特別建立一套可快速應用的速查表與數學模型，設計者可不經繁瑣推導，在特定螺旋角之下直接查表得知對應的跨齒厚與跨齒數，經簡單計算直接填寫於齒輪製造圖中，提供齒輪加工與檢驗的依據，除提升設計效率外並可減少錯誤機率。同時，亦將正齒輪與螺旋齒輪的跨齒厚與跨齒數資料整合於同一架構中，便於對照與延伸應用。
本書內容結合作者多年在產業機械中，機械設計與齒輪應用實務的經驗，並透過驗證轉位螺旋齒輪效率理論與實際差異之實驗設計，以扭力試驗機與計算模型交互驗證，力求理論與現場相符。期盼能提供從事齒輪設計與機械產業的工程師一套清晰、實用且可快速應用的設計參考工具。
相較正齒輪，螺旋齒輪可在同尺寸下傳遞更大負載並支援高速運轉。然而，螺旋齒輪在傳動時會產生沿著軸方向的推力，因此，在螺旋齒輪的機構設計中，必須精心選擇能夠有效抵抗軸向推力的軸承。此外，其齒形與力學幾何較為複雜，尺寸設計與製造上也相對困難。
在齒輪設計中，「轉位」是一項重要技術，藉由調整齒廓的起始位置，設計者可改善齒根強度、降低干涉、優化接觸特性。轉位技術不僅適用於正齒輪，亦廣泛應用於螺旋齒輪。在螺旋齒輪設計中，除了適當調整螺旋角可以改變齒輪的傳動特性之外，當傳動空間受限、模數固定、中心距離固定或需提升齒輪兩端齒根的強度以避免局部斷裂時，轉位設計更是不可或缺的手段。
本書以轉位齒輪尺寸設計為主軸，針對正齒輪與螺旋齒輪兩大類型，逐步說明其公式原理、計算方法與計算實例。除常見的外齒輪外，亦納入內齒輪與外齒輪的嚙合關係、行星齒輪系統，以及傘齒輪等的尺寸設計與計算實例。在螺旋齒輪部分，特別補強了設計實務中常見卻較缺乏公開資料的區塊，如：跨齒厚、跨齒數、量梢直徑等檢驗參數的計算與應用。這些數據參數，攸關製造與品檢，對確保產品一致性極為重要。
為簡化設計流程，本書特別建立一套可快速應用的速查表與數學模型，設計者可不經繁瑣推導，在特定螺旋角之下直接查表得知對應的跨齒厚與跨齒數，經簡單計算直接填寫於齒輪製造圖中，提供齒輪加工與檢驗的依據，除提升設計效率外並可減少錯誤機率。同時，亦將正齒輪與螺旋齒輪的跨齒厚與跨齒數資料整合於同一架構中，便於對照與延伸應用。
本書內容結合作者多年在產業機械中，機械設計與齒輪應用實務的經驗，並透過驗證轉位螺旋齒輪效率理論與實際差異之實驗設計，以扭力試驗機與計算模型交互驗證，力求理論與現場相符。期盼能提供從事齒輪設計與機械產業的工程師一套清晰、實用且可快速應用的設計參考工具。
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商品評價