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掌握關鍵技術　省時又省錢

97/04/09 18033

蔡永彬｜臺灣大學新聞研究所

齒輪是許多傳動機構中不可欠缺的要件，所謂的「齒輪組」，是由兩個具有多齒的輪狀物互相嚙合配對而成。戟齒輪（hypoid gear）通常以成對方式存在，用來傳遞交錯軸間的動力。相較於一般傘齒輪，戟齒輪因齒對接觸表面增加，運轉較穩定、安靜，目前廣泛應用在汽車後輪驅動軸及差速箱傳動上。

中正大學機械系馮展華教授結合多個研究團隊，完全運用本土力量，研發出能切製戟齒輪的「全直驅式電腦數控型戟齒輪創成機」。他們突破歐美公司的技術箝制，運用自行寫出的電腦程式，模擬現今產業使用的戟齒輪切齒運動，完成低成本、高效率的齒輪切齒機。這項研究除了獲得 2007 年國家發明獎金牌獎、大學產業經濟貢獻獎外，未來由於中國大陸的汽車產業發展，可以創造更多商機。在 2006 年 10 月新聞局的《英文臺灣評論》（Taiwan Review）及 2007 年 7 月中國大陸的《科學中國人》雜誌，都以專文報導。

馮教授舉沙灘吉普車為例，如果車子在沙灘上壓到石頭或大洞，導致傳動軸故障，目前更換一對戟齒輪就要新臺幣 12,000 元。而國內現有製造戟齒輪的創成機大多自國外進口，1 臺高達新臺幣 3 千萬至 4 千 5 百萬元，負擔得起的廠商太少。國內廠商不是買二手機器，就是直接購買進口零件。馮教授說，零件若能在本土自行生產，除了節省成本外，也可以縮短從訂貨、製造到運送的時程。

馮教授預估，這臺目前正在試驗中的戟齒輪創成機，切割出來的齒輪精度可以到微米（百萬分之一公尺），不遜於國外同型機種，但生產速度快 3 倍，機器成本只有國外的一半，製造出來的戟齒輪成品售價只要六分之一。馮教授說，他們的第一代戟齒輪創成機已經吸引許多德國、日本的廠商前來參觀。

馮教授指出，以往國外公司雖然出售機器給臺灣，但內部電腦的設定技術還是在他們手上。齒輪技術長期被國外公司壟斷，不但牽制臺灣機械工業的發展，也間接限制了國內齒輪方面的理論發展。

要突破，就得自己動手。馮教授 1995 年到中正大學任教後，過去的實作經驗常讓他思考「這個動作，機器做得來嗎？」。有一天他突然靈機一動，「幹嘛守著機器的限制？」，「機器不行，我們就改到它行！」。

設計「戟齒輪創成機」只是第一步，馮教授認為，未來要進一步設計切割刀具，並朝機車適用的小型齒輪發展。目前中國大陸的汽車產業興起，也有人問，若前進大陸，核心的「技能知識」（know-how）會不會被抄走？他認為，硬體要模仿容易，但只要把關鍵機器和核心技術「扣在手上」，根本不怕別人抄襲。

馮教授明言，臺灣的學術界已經有研發的能量，只是研發的路上常常受到外界的質疑。「學生也會懷疑，跟著我能不能畢業？」他笑著說。不過他多次表示，技術升級才能生根，從拷貝到創新，齒輪工業的發展才能真正留在本土。

深度閱讀

Y.P. Shih and Z.H. Fong (2007) Mathematical model for a universal face hobbing hypoid gear generator, transaction of ASME. Journal of Mechanical Design, 129, 38-47.
Y.P. Shih and Z.H. Fong (2007) Flank modification methodology for face-hobbing hypoid gears based on ease-off topography, transaction of ASME. Journal of Mechanical Design, 129, 1294-1302.

資料來源

《科學發展》2008年4月，424期，76 ~ 77頁

齒輪(6) 科發月刊(5210)

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