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作者:黃礪德結合數位模型與嵌入式感測器之齒輪箱剩餘壽命預測技術

齒輪與軸承為機械設備的重要傳動元件，其可靠度直接影響設備運轉效率與維護成本。為提升齒
輪箱狀態監測與預測維護能力，本文提出一種結合數位模型與嵌入式感測器之齒輪箱剩餘壽命 (Remaining
Useful Life, RUL) 預測方法。本文利用傳動系統分析軟體建立齒輪箱數位模型，並依據 ISO 281 與 ISO
6336 標準計算齒輪與軸承疲勞損傷率，建立不同轉速、扭矩與油溫條件下之損傷資料庫。系統整合扭矩、
轉速與溫度感測器進行即時資料擷取與壽命估算。耐久測試結果顯示，振動方均根值 (Root Mean Square,
RMS) 與齒輪磨耗程度具有明顯相關性，可有效反映齒輪箱健康狀態。

作者:張文桐、謝孟佑、黃礪德基於反應曲面法之齒輪箱剩餘使用壽命預測模型的建構與評估

隨著智慧化機械的發展，針對齒輪箱之剩餘使用壽命進行監測與預測已成為智慧化齒輪箱的核心開發目標。本文使用反應曲面法進行特定齒輪箱之剩餘使用壽命預測模型的建構與評估。本文以對象齒輪箱之齒輪與軸承的壽命損失率模擬數據資料庫為基礎，建構出其所對應的二階與四階反應曲面法擬合模型，並針對擬合模型的運算效率進行評估。結果顯示四階擬合模型具有尚可接受的剩餘使用壽命預測準確度與良好的運算效率。本文並基於所建構之四階擬合模型開發出一針對該對象齒輪箱的剩餘使用壽命監測軟體，以期能有助於智慧化齒輪箱之開發。

作者:黃致諠、黃礪德嵌入式無線量測減速機技術研究

在工業應用上，減速機乃重要動力傳達裝置，普遍是藉由大小不同之齒輪和軸承，組合成一個減速機，連結馬達及機械設備二側，使馬達之迴轉數降低，進而獲取較大的轉矩。一般在量測減速機振動數據時，多半是利用壓電形式加速規，以外掛於減速機表面進行。此舉固然能夠得到精準數值，但在某些場合礙於空間限制，無法順利實施。本文開發目標為嵌入式無線量測減速機系統，此技術可提供使用者即便受到上述阻礙時，仍可成功收取相關振動訊號。除此之外，選用感測器不僅測得振動數據，也包含溫度數據，對於使用者在後台分析上有更多參考。本文透過機構設計、動態分析、雛型機功能驗證，建立具無線量測之減速機功能技術。

作者:黃礪德、林承楷、游騰鈞、張詠棋具扭力調控之差速器技術研究

在汽車產業中，差速器為傳動關鍵零組件之一，一般開放式差速器的機構限制，遇到結冰、泥地或水灘等摩擦力較低的路面，會發生打滑及動力損失的情況。本研究開發目標為重型載具底盤傳動扭力調配系統，此技術同時可提供傳動鏈限滑差速以及100%扭力鎖定功能，並以電控配合機構手段，無須人員操作調整，兼具高速動態穩定以及越野全扭力傳遞特性，增加安全可靠度以及降低失誤率。本研究透過機構設計、數值分析、ADAMS動態分析、ABAQUS應力分析、雛型機功能驗證，建立具扭力調控之差速器技術。

作者:吳承軒、黃礪德、陳嘉勳電動與柴油巴士行車碳排比較評估

本研究主要針對2050 淨零排放政策，評估將傳統柴油公車汰換為電動巴士，已達減少碳排放目的。研究中使用MATLAB 與Simulink 建置傳統柴油巴士及電動巴士動力系統模型，依行車型態進行油耗或電能分析，並個別轉換對應碳排量，進行二者差異比較。依113 年經濟部能源署公布每度電產生0.474 公斤二氧化碳當量計算，研究對應柴油巴士在SORT 1~3 行車型態之二氧化碳排放分別為2.123、1.725、1.585 kg/km，電巴E-SORT 1~3 之對應二氧化碳排放皆低於0.9 kg/km，兩者間有顯著差異。本研究之分析結果，有助於產業及相關單位等在評估各類車輛或載具應用不同動力系統與能源形式時，了解其碳排放與碳使用情形。

作者:張甯喬、黃礪德四足機器人腿部彈性結構評估與分析

本文旨在評估並聯彈簧致動器於四足機器人腿部機構中的應用效果，並探討不同運動週期與彈簧剛性變化對關節扭矩、功率與能量輸出需求的影響。基於拉格朗日方程式建立機構動力學模型，並以 MATLAB 進行模擬與分析。結果顯示，設計適當的彈簧剛性可有效降低膝關節輸出扭矩高達55 %，並於不同運動週期條件下，亦可達成20 % 至50 % 不等的功率降低，並使蹲下階段的能量輸出需求減少超過 50 %。多目標優化結果指出，當運動週期為2 秒時，最佳彈簧剛性為12241 N/m，展現出動態性能的優化效果。整體而言，並聯彈簧致動器具備分擔致動器負載與提升系統效能之潛力，適合做為未來四足機器人高效設計的重要策略。

作者:黃礪德、陳冠曄齒輪箱及其駐車機構設計與驗證

駐車機構主要功能是當車輛停止時，駕駛人將齒輪箱排入P檔(Parking)時，啟動駐車機構做動，該齒輪箱便會被鎖住而使得車輛不再移動。然而駐車機構須滿足法規SAE J2208，其規定駐車機構於車輛行駛間做動時，車速6 km/h以下需能使駐車機構卡合鎖定，8-70 km/h以上則不得卡合鎖定以避免發生危險。本團隊原開發之二速變速箱已進入原型機測試階段，但原型機中仍缺少駐車機構，因此本文將完成一組符合法規SAE J2208之車用駐車機構，透過機構模擬軟體ADAMS驗證及有限元素軟體Abaqus強度分析，並實際應於本部門已開發之電動車用二速變速箱內。

作者:黃礪德、陳柏彣傳動系統殼體輕量化

以電動車用齒輪箱為研究對象，針對其殼體結構進行輕量化設計。使用有限元素軟體建立傳動系統模型，並透過非參數最佳化分析軟體進行拓樸最佳化設計。本文藉由文獻回顧探討結構輕量化設計與可能發生的共振問題，建立一套完整的設計流程。本流程整合結構靜態與動態分析，以及拓樸最佳化設計方法，使結構同時滿足強度、剛性及自然頻率的目標需求，以改善電動車傳動系統結構因輕量化可能引起的強度及振動問題。針對齒輪箱殼體厚度，加強肋及局部結構進行優化，改進後殼體質量由11.79公斤減為9.83公斤，減輕17 %；基頻提高27 %、最大應力下降10 %，達到輕量化和強度提高的目標。

作者:黃礪德、曹嘉、曾瑞堂傳動系統之齒輪修整分析

以電動車用雙檔位變速箱為研究對象，透過傳動系統分析軟體探討齒輪嚙合過程中齒輪單位長度最大負載、最大接觸應力和傳動誤差，比較齒輪修整前和修整後對於此三個性能指標之影響。分析結果為：齒輪未修整時，傳動誤差不平順且齒面負載分布於齒緣，將造成較大的嚙合衝擊，需對齒輪進行修整以改善受力情況，進而降低噪音，延長齒輪使用壽命；齒輪修整後，變速箱動態性能有所改善，齒輪受力減小，提高了齒輪的承載力和壽命。

作者:歐晁翔、陳羿翔、黃礪德、尤正吉電動巴士舒適性與操控性分析

隨著近幾年各國淨零排放之環保政策，使得電動車成為車輛發展的主要趨勢，為配合電動車輛之
蓬勃發展，故本研究針對後驅輪邊馬達與後驅中置馬達兩種驅動型式之電動巴士，比較兩者在舒適性及
操控性之差異性。後續則利用輪邊馬達兩側可獨立控制驅動之特性，進行向量扭力控制策略的研究，發
展後輪二側馬達驅動之控制邏輯，使電動巴士擁有較高的運動自由度，於過彎時有較靈活的轉向行為以
降低迴轉半徑與內輪差。

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