本研究主要分為三大主題：旋轉機械階次追蹤分析、動平衡設計、模態分析，在傳統維護工作中，經常定期排定維修，這樣不僅是造成人員資源浪費及金錢與時間的消耗，當使用進行階次追蹤分析後，即可得知機械元件是否有損壞，可免除不必要的拆卸維修，造成機械系統損壞，由階次追蹤分析後可以明確地知道是否有動不平衡的問題。在本論文中，我們使用C#撰寫介面程式搭配動態模擬軟體RecurDyn進行動平衡轉子設計，而模態分析則是為了找出機械系統的自然頻率，即可在運轉中避開自然頻率，避免共振，由ANSYS數值分析搭配模態實驗進行驗證，將這三個主題整合即可以知道此機械系統是否穩定。

This investigation is divided into three major themes: rotary machinery order tracking analysis, dynamic balance design, and modal analysis. In traditional maintenance works, normal maintenance is regularly scheduled. It is not only caused waste of human resources but also consumption of money and time. After using the order tracking analysis, one can figure out the damaged mechanical components. It can avoid unnecessary disassembly, maintenance and damage to the mechanical system. After analysis, you can clearly know any imbalance in the movement. In this thesis, we use C# to write the interface program with the dynamic simulation software RecurDyn for balancing the rotor design. The modal analysis is to find the natural frequency of the mechanical system. You can avoid the natural frequency during operation in order to avoid resonance by the ANSYS numerical analysis. We also use modal experiments to verify the results. The integration of these three topics can make sure that the mechanical system is stable.

摘要......................................................................i
Abstract.................................................................ii
誌謝.....................................................................iii
目錄......................................................................iv
表目錄....................................................................vi
圖目錄...................................................................vii
符號表.....................................................................x
第一章 緒論................................................................1
1.1 前言..................................................................1
1.2 研究目的...............................................................1
1.3 研究方法...............................................................1
1.4 文獻回顧...............................................................2
1.5 論文架構...............................................................2
第二章 研究理論.............................................................4
2.1 離散式傅立葉轉換........................................................4
2.2快速傅立葉轉換...........................................................7
2.3 單位脈衝響應函數IRF與頻率響應函數FRF.....................................9
2.4 剛性轉子動平衡.........................................................11
2.4.1 靜不平衡............................................................12
2.4.2 偶不平衡............................................................12
2.4.3 準不平衡............................................................13
2.4.4 動不平衡............................................................13
2.4.5 動平衡方程式........................................................13
2.5 階次追蹤分析..........................................................14
2.5.1 不平衡..............................................................14
2.5.2 不對心及軸彎曲.......................................................14
2.5.3 軸偏心..............................................................15
2.5.4 機械零件鬆動.........................................................15
2.5.5 滾動軸承.............................................................16
2.5.6 齒輪................................................................17
第三章 工具軟硬體簡介.......................................................18
3.1 SolidWorks簡介........................................................18
3.2 FleXDSA簡介...........................................................18
3.3 ME’Scope簡介..........................................................19
3.4 ANSYS Workbench簡介...................................................19
3.5 Microsoft C#..........................................................20
3.6 實驗模態分析...........................................................20
3.6.1 衝擊錘驅動器.........................................................21
3.6.2 加速度規感測器.......................................................22
3.6.3 NI聲音與振動輸入模組.................................................22
3.6.4 ACT3轉速計及雷射掃描器...............................................23
第四章 砂輪機階次追蹤分析...................................................24
4.1模型建構...............................................................24
4.2資料擷取...............................................................24
4.3簡化砂輪機模型..........................................................25
4.4結果與討論..............................................................26
第五章 多功能氣動砂磨機動平衡補償設計........................................37
5.1開發C#動平衡介面程式....................................................37
5.2平衡塊設計範例與多體動力學分析軟體驗證....................................38
5.3多功能氣動砂磨機實例設計.................................................43
5.3.1零件參數表及設計流程..................................................44
5.3.2電腦輔助工程分析與驗證.................................................47
5.3.3結論.................................................................49
第六章 砂輪機模態實驗.......................................................50
6.1資料擷取................................................................50
6.2模態分析................................................................51
第七章 結論與未來展望.......................................................59
參考文獻...................................................................60
Extended Abstract.........................................................62

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