帶寬 W ＝ ＝ ＝ （ ） ∴至少要 7.2cm 以上才可以 一對相等塔輪，從動輪最低轉速 160rpm，最高轉速 250rpm，則主動 輪的轉速為 210rpm 205rpm 200rpm 195rpm。 設有一皮帶的緊邊拉力為 900N，鬆邊拉力為 400N，皮帶輪直徑為 30cm，轉速為 300rpm，則可傳達的功率約為 1.57 2.36 3.14 4.71 kW。 在皮帶傳動中，若 T0 表初張力，T1 表緊邊張力，T2 表鬆邊張力，則 T0 ＞ T1 ＞ T2 T1 ＞ T2 ＞ T0 T1 ＞ T0 ＞ T2 T2 ＞ T1 ＞ T0。 171 帶 輪 7 ※7－6 繩輪 若欲傳達動力甚大，而兩軸距離較遠及皮帶寬度受到限制時，宜採用繩索 傳動來取代皮帶。精密定位台繩索傳動兩軸相距 10～30m，係利用纖維繩或鋼絲繩在多槽 繩輪上運轉，藉以傳遞動力之設備，且可增加其圈數，以適應動力之增加。繩 圈速度一般 10～25m/sec，最高可達 35m/sec。 一、繩之種類 纖維繩：以動植物之纖維或毛髮構成，如麻、綿、毛等，多用於室內或不 易受風雨浸蝕之處。 鋼絲繩：由若干鋼絲合成一股，再由若干股撚絞成繩，如圖7 －21所示， 由 7 根鋼絲扭成一股，再由 6 股撚絞成一鋼絲繩，其規格為「6 7 鋼絲 繩」；因具有較大之強度，故常用於索道、起重機及升降機等方面。 直徑 ▲圖 7 － 21 鋼絲繩 二、繩之傳動功率 公式 7 － 23 仟瓦 ＝ ＝ （ － ） T：有效拉力（N） D：繩輪直徑（m） n：繩圈數 N：繩輪每分鐘之迴轉數（rpm） V：繩索移動速度（m/sec） 172 解 （ ） （ ） 13 已知繩圈之速度為 20 m/sec，每一繩圈之緊邊張力為 300N，鬆邊之張力為 150N，若用 10 條繩圈，則可傳達之動力為若干仟瓦？ V ＝ 20m/sec T1 ＝ 300N T2 ＝ 150N n ＝ 10 圈 由（公式 7 － 23）可知： kW ＝ （ － ） ＝10 （300 － 150） 20 1000 ＝ 30（仟瓦） 鋼絲繩的規格「6 7」，其中「7」的意思為何？ 7 根鋼絲扭成 一股 7 股鋼索扭成一繩 鋼絲直徑 7mm 鋼繩直徑 7mm。 繩輪傳動時，繩圈所傳達之功率與其直徑
此類平台僅提供幾十微米以下的短行程微動位移。 近年來在長行程奈米定位平台的研究以一維居多，且以長行程的粗位移加上微動位 移的兩段式定位為主，而位移量幾乎都以雷射干涉儀進行回授控制。但因雷射干涉儀價 格昂貴，使得線上檢測極為耗費成本且部分平台結構及傳動元件取自工業成品，使得誤 差源無法避免，故定位準確度或精密度約只能達到1μm 至0.1μm。 連座軸承本計劃是使用市面上之 DVD player，並利用其雷射光學讀寫頭製作 DVD 雷射探頭， 以取代售價昂貴之雷射干涉儀，並用來測量定位系統上 X-Y 軸之位移並以 DSP 作即時控 制。此微奈米精密定位平台其精度可達到±250 奈米，如此將可大為降低購置成本，以使 產業界之相關應用更為普及。 壹、緒論 一、 研究動機 在現代化工業中，由於高精度的產品需求，使得加工製程中，對於製造精度的要求 也愈趨嚴格，因此微機電和奈米技術逐漸受到重視，相對的高精度的量測技術也愈顯重 要。近年來，精密工業發展蓬勃，無論是通訊、光電、生物科技、
動。 ▲圖 1 － 4 低對 7 8 高對 係兩機件間以點或線接觸者，如圖 1 － 5 所示。如滾針軸承、滾柱、平板 凸輪、 摩擦輪、齒輪及火車車輪與鐵軌之運動。 點接觸 點接觸 線接觸 線接觸 ▲圖 1 － 5 高對 二、運動鏈（kinematic chain） 由三根以上之機件所組成的連桿裝置，稱為鏈（chain），鏈依其各種機 件間能否做相對運動，可分為兩種： 固定鏈（locked chain） A B C 2 3 1 ▲圖 1 － 6 固定鏈 又稱為呆鏈，各桿間無相對運動，固定 鏈至少由三根連桿所組成，如圖1－6所示。 運動鏈（kinematic chain） 由數個運動對組合而成，可產生一定形 態之運動，稱為運動鏈，依其運動性質之不 同，可分為兩種： 拘束運動鏈（constrained chain） 至少由四根連桿所組成，各連桿間有一定規律的相對運動之鏈，如圖 1 － 7 所示，將桿 1 固定，當桿 2 轉至某一角度時，因桿 3、桿 4 之長度 一定，故 3、4 兩桿之位置也各隨之而定者稱之（一般所指機構，均屬 於拘束運動鏈，至少需要由四根連桿所組成）。 9 概 述 1 D C C B 3 2' 4 4' 1 B A 2 ▲圖 1 － 7 拘束運動鏈 A C C" B 3 D D" E 2 B C D 4 5 1 ▲圖 1 － 8 無拘束運動鏈 無拘束運動鏈（unconstrained chain） 凡是在連桿組中，各連桿間的相對運動無法確定者，如圖 1 － 8 所示之 五連桿組，將桿 1 固定，當桿 2 轉至某一角度時，桿 5 的位置仍可變更 而無法確定者稱之。 了解運動鏈的種類以後，現在提出兩種方法，來判別 6 根、7 根……等連 桿所組成的運動鏈是什麼類型：
球面與圓柱（sphere and rolling cylinder） 如圖 9 － 11 所示，由如同輥子之圓柱與球面形之轉輪組合而成。ac為主動 件 A 輪之旋轉軸心線，同時 a 點亦為球面之中心點。從動件 B 之旋轉軸中心 線，與ac相交，即兩輪之旋轉軸中心線始終維持在一個平面上，圓柱B由支架 托住，支點 e 有彈簧與機械相連。 當圓柱 B 在實線位置時，圓柱軸心正好與球面輪軸成垂直，兩輪在 c 點接 觸，因此 A 輪轉動時，B 輪仍保持靜止不動。當圓柱 B 在虛線位置時，兩輪之 接觸點由 c 移至 c1。如此經由圓柱面位置之變動，接觸半徑 R 便改變而圓柱直 徑不變，可得不同角速比。 206 精密定位台此種摩擦傳動機構，只是點的接觸，因此，只能適於小動力之傳動，故均 用在精細機構。 伊氏圓錐摩擦輪（Evans friction cones） 如圖 9 － 12 所示，由兩個完全相同之截錐體 A 與 B 所組成，兩輪軸互相 平行，兩輪中間夾一扁平皮帶 C，A 輪與 B 輪間則利用彈簧或其他裝置，產生 轉軸的壓緊力，不致滑動而傳達動力，只要移動帶圈 C 之位置，即可改變從動 軸的轉速。 A C B ▲圖 9 － 12 伊氏圓錐摩擦輪 E B B A A D F C ▲圖 9 － 13 空心圓盤和滾子 空心圓盤和滾子（hollow disk and roller） 如圖 9 － 13 所示，由兩個相同的滾子C和D，分 置於兩個空心圓盤 A 和 B 之間。兩個滾子 C 和 D，可 藉叉桿 F（圖中只畫出一個叉桿）之相聯轉動，對轉 軸 E 作對稱性之位置調整。 現在若使圓盤 B 固定於 E 軸，
因此可防止滑動及無 謂的動力損失？ V 形皮帶 平皮帶 確動皮帶 圓皮 帶。 三角皮帶中國國家標準夾角為 30° 40° 36° 34°。 皮帶之緊邊張力等於鬆邊張力之 1 2 3 倍為宜。 家庭用縫紉機上，常用 平皮帶 V 形皮帶 特殊皮帶 圓形皮帶。 要防止帶圈脫落，實際上以採用 帶叉 凸緣帶輪 平面 帶輪 隆面帶輪 約束較佳。 V形帶輪溝槽角度以 20°～25° 25°～30° 35°～40° 40°～45° 為宜。 帶輪傳動中，若 T1 表皮帶的緊邊張力，T2 表皮帶的鬆邊張力，則 有效挽力為 T1 － T2 T1 ＋ T2 T2 － T1 。 ～題為同一題組： 精密定位台有一帶圈之設計強度為 20N/mm，若在帶圈傳動中，帶圈緊邊張力 為 2000N，鬆邊張力為 800N，原動輪外徑 50cm，轉數為 500rpm， 則帶圈之有效挽力為 2800 2000 1200 1000 N。 傳達功率為 20.8 19.8 15.7 14.6 仟瓦。 帶圈應有之寬度為 100 50 40 20 mm。 176 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 帶圈之線速度為 39.24 26.16 13.08 11.21 m/sec。 兩帶輪之直徑為 60cm 與 80cm，若大輪轉速為 420rpm，則小輪之 轉速為 560 460 315 215 rpm。 有關 V 形皮帶，下列敘述何者正確？ 斷面為三角形 規格 分 A、B、C、D、E 等五種形式 A 型的斷面積較 C 型大 數 目相同時選用 D 型可比 B 型傳達較大動力。
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