牙腹鎖定精密固鎖螺帽在不同加工條件下之動靜態防鬆脫特性

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Title:	牙腹鎖定精密固鎖螺帽在不同加工條件下之動靜態防鬆脫特性
Authors:	陳瑋安陳志明
Contributors:	機械工程系
Keywords:	鬆脫力矩牙腹鎖定精密固鎖螺帽牙面摩擦係數
Date:	2012
Issue Date:	2013-07-23 13:49:09 (UTC+8)
Publisher:	台中;國立勤益科技大學
Abstract:	本文主要是研究牙腹鎖定精密固鎖螺帽在不同加工及實驗變因下，進行動靜態鬆脫力矩之測試，搭配田口實驗方法，設計動靜態實驗模式，其靜態試驗下之實驗變因包含不同的螺帽尺寸、不同的配合精度、扭緊-鬆脫轉速、螺帽端面不同之加工方式、螺距大小改變、加工時所使用之切削速度以及選用不同刀具，進行扭力與軸向力靜態鬆脫試驗，藉以求出螺帽最大之牙面摩擦係數，及牙腹鎖定精密固鎖螺帽於靜態下之最大鬆脫比，藉以瞭解牙腹鎖定精密固鎖螺帽之防鬆脫特性；動態試驗下之實驗變因包括不同的精密固鎖螺帽與緊定螺絲鎖固力量、不同振動幅度、不同振動頻率、不同的配合精度、不同之螺帽端面加工方式及精密固鎖螺帽其螺距大小改變等對於牙腹鎖定精密固鎖螺帽在動態試驗下軸向力遞減與防鬆脫比的特性研究，應用田口實驗法加以分析，並找出一組最佳的精密螺帽製程參數，並作變異數分析找出影響品質特性的重要因子判斷實驗變數之影響程度大小，評估其誤差及可靠度，充分掌握主要之實驗變因及變數間之組合對牙腹鎖定精密固鎖螺帽防鬆脫特性之影響，藉以探討提昇防鬆脫效益與製造較優品質之牙腹鎖定精密固鎖螺帽。另一方面藉由迴歸分析建立牙腹鎖定精密固鎖螺帽加工條件與防鬆脫特性的迴歸方程式，並以實驗加以印証與田口分析之結果是否吻合，藉由此迴歸方程式預測螺帽防鬆脫特性相關之各項較佳參數，作為牙腹鎖定精密固鎖螺帽提升防鬆脫特性之有效加工方式，以及未來研發新產品及加工之重要參考依據。以不同加工及實驗變因搭配田口實驗法進行靜態試驗，實驗結果顯示，影響牙面摩擦係數之顯著因子為有效徑配合間隙和螺距大小，使用最佳參數進行驗證試驗，並將田口法驗證試驗參數代入迴歸模型中計算，所得之牙面摩擦係數預測值和由實驗所得之牙面摩擦係數之平均值比較，其誤差為0.69 %；影響螺帽鬆脫比之顯著因子為有效徑配合間隙、端面加工以及螺距大小，螺帽之鬆脫比預測值與實驗平均鬆脫比之誤差則為2.19 %；與標準螺帽相較之下，牙面摩擦係數提升12.01 %，螺帽之鬆脫比則提升了2.87 %。以不同加工變因搭配田口實驗法進行靜態試驗，實驗結果顯示，影響牙面摩擦係數之顯著因子為切削速度、加工刀具以及有效徑配合間隙，使用最佳參數進行驗證試驗，並將田口法驗證試驗參數代入迴歸模型中計算，所得之牙面摩擦係數預測值和由實驗所得之牙面摩擦係數之平均值比較，其誤差為4.23 %；影響螺帽鬆脫比之顯著因子為切削速度、加工刀具以及有效徑配合間隙，螺帽之鬆脫比預測值與實驗平均鬆脫比之誤差則為1.81 %；與標準螺帽相較之下，牙面摩擦係數提升15.1%，螺帽之鬆脫比則提升了2.81 %。以不同加工及實驗變因搭配田口實驗法進行動態試驗，實驗結果顯示，影響軸向力遞減之顯著因子為施加扭矩所產生之軸向力、振動頻率、振動幅度、緊定螺絲扭緊力矩、螺距大小、螺帽端面加工方式以及有效徑配合間隙，使用最佳參數進行驗證試驗，在動態試驗中將田口法驗證試驗參數代入迴歸模型中計算，所得之軸向力遞減預測值和由實驗所得之軸向力遞減之平均值比較，其誤差為1.66 %；影響螺帽鬆脫比之顯著因子為施加扭矩所產生之軸向力、緊定螺絲扭緊力矩、螺距大小、螺帽端面加工方式以及有效徑配合間隙，螺帽之鬆脫比預測值與實驗平均鬆脫比之誤差則為4.42 %；與標準螺帽相較之下，軸向力遞減提升20.42 %，螺帽之鬆脫比則提升了16.75 %。藉由此實驗與驗證之結果證明，經由迴歸分析建立牙腹鎖定精密固鎖螺帽於動靜態試驗下之控制因子與目標特性的迴歸方程式，具有相當不錯之解釋能力，以最佳參數進行驗證試驗與標準螺帽進行試驗所得之結果相較之下，各方面數值都有明顯之提昇，藉由此實驗提昇牙腹鎖定精密固鎖螺帽之防鬆脫特性。
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