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
錐面之正壓力為 Fn ＝ P A ＝ P Dmb ＝ 0.1 3.14 1000 100 ＝ 31400（N） ∴由（公式 6 － 4）可知： 軸向推力 Fa＝ Fn（sin ＋ cos ） ＝ 31400（0.2164 ＋ 0.2 0.9762）＝ 12925.5（N） 135 6 軸 承 及 連 接 裝 置 帶離合器（band clutchs） 如圖6 －45所示，類似帶煞車，其構造包括一條撓性的鋼帶（有時加襯 合成材料或石棉）滾針軸承固定在迴轉軸之一，再以圍繞輪鼓後鎖緊於另一軸， 當由操縱機構將鋼帶拉緊而與輪鼓密合時，原動件與從動件合為一體， 而將動力傳達；適合於承載較重之物體和承受巨大衝擊之工作。 迴轉 （a） （b） ▲圖 6 － 45 帶離合器 離心式離合器（centrifugal clutchs） 如圖6 －46所示，當原動軸轉速增加時，由於離心力，推開摩擦屐抵緊 輪緣內部而產生摩擦力，進而使從動軸迴轉；適用於內燃機在無負載情 形下之起動。 離合器鼓 離合器屐（嵌在離合器鼓裡面藉離心力向外開） ▲圖 6 － 46 離心式離合器 136 電磁離合器（magnetic clutchs） 如圖6－47 所示，利用磁場作用於磁鐵粒上的原理，產生相互間的吸力而 形成鏈，以達傳遞扭力的目的，其準確性十分的高。 電流線圈 從動軸 主動軸 軸之密封環 油與鐵粉之混合物 ▲圖 6 － 47 電磁離合器
是由美國、英國、加拿大三國協議而制訂。 分成粗牙（UNC）、細牙（UNF）、極細牙（UNEF）三級。 H 60° 30° P 牙深 H ＝ 0.866P 60° 30° H ＝ 0.866P 外螺紋牙深 ＝ －（ ＋ ） 內螺紋牙深＝ －（ ＋ ＋ ） ＝ ＝ ＝ ＝ H 26 2.美國標準螺紋 分成粗牙（NC）、細牙（NF）、極細牙（NEF）三級。 60° 30° H ＝ 0.866P 牙深 ＝ － 滾針軸承牙頂寬或牙底寬＝ H ＝ ＝ P 27 2 螺 旋 圓ᖳ 4.國際公制標準螺紋 外螺紋螺底為小圓弧以增加螺紋強度，為目前最常用的螺紋系列，CNS 螺紋規 6.圓螺紋 德國 DIN 制訂，可用衝模製成。 代號：Rd。 分成粗牙及細牙二級，粗牙用於一般裝配；細牙用於防振、儀表及鎖緊使用。 範是依此制訂，通行於歐洲公制國家，如英、法等國，代號：M。 用於電燈泡上的螺紋、橡皮管之連接螺紋、保特瓶蓋上的螺紋。 H 60° 30° H ＝ 0.866P 外螺紋 ＝ 內螺紋牙深 ＝ －（ ＋ ） ＝ ＝ r r r r P P 27 5.韋氏螺紋 稱為英國標準螺紋，較美國標準螺紋為佳，適用於滾壓法製造。 代號：W。 r H 55° 27.5° ＝ ＝ 螺紋之牙深 ＝ － ＝ r ＝ 0.1373P ＝ 0.6403P ▲圖 2 － 10 連接用螺紋（續） 28 ▲圖 2 － 11 傳達運動或動力用螺紋 1.方螺紋 與 V 形螺紋及梯形螺紋相比，方螺紋 缺點為磨損後不能藉開縫的螺帽 小，適合慢速較大動力傳達。 用於虎鉗之螺桿及起重機之螺紋。 在迴轉時，由於接觸面小、摩擦也較 進行補救。 3.鋸齒形螺紋 又稱為斜方螺紋，有方螺紋的效 適用於單向動力傳遞，
其中以增加摩擦係數最常用。 222 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 一、選擇題 以兩摩擦輪傳動時，則 兩輪具準確的轉速比 傳達動力的大 小不受正壓力影響 摩擦係數愈小的材料對傳動愈有利 傳 達相同馬力時若降低轉速則需增高正壓力。 若兩個圓錐形摩擦輪的轉向相同，則此兩圓錐形摩擦輪必為 內接觸 外接觸 角連座軸承速度相等 不一定。 兩圓錐輪之角速度或迴轉速與兩輪直徑成 正比 反比 平方成正比 平方成反比。 一對純滾動之外接圓錐形摩擦輪，其圓錐半頂角分別為 A 和 B， 則轉速比 為多少？ 。 下列何者不是利用摩擦輪傳動之優點？ 噪音小 構造簡單 從動軸阻力過大時，機件不致損壞 速度比準確。 兩摩擦輪旋轉時，若無滑動現象，則兩輪接觸點的線速度 相 等 不相等 與半徑成正比 與半徑成反比。 不變更摩擦輪尺度大小，亦不增加兩軸間壓力，要想增大其傳送 動力時，兩輪周邊宜採用 外接圓柱形 內接圓柱形 橢 圓形 凹槽形。 兩圓錐形摩擦輪，做純滾動接觸傳動時，其與轉數成反比例者為 半頂角之
B 輪之轉速為 3000rpm， 則 A、B 兩軸之半頂角各為幾度？ NA ＝ 1732rpm NB ＝ 3000rpm 由（公式 9 － 13）可知： tan ＝ ＝ ＝ 1.732 ∴ ＝ tan 1 1.732 ＝ 60° 故 ＝ 90°－ ＝ 90°－ 60°＝ 30° 216 解 5 一對外接圓錐形摩擦輪，其圓錐半角分別為 A＝ 45°、 B＝ 30°，則兩輪速比 為若干？ A ＝ 45° B ＝ 30° 由（公式 9 － 10）可知： ＝ ＝ ＝ 0.5 0.707＝ 0.707 三、橢圓輪 B P Q 4 T F F 2 C H Q T H ▲圖 9 － 21 橢圓輪 如圖9－21所示，兩相等之橢圓摩擦 輪，設 Q2、Q4 為兩旋轉軸心，P 點在兩軸 中心線上移動，由橢圓的性質知：橢圓 上任一點至兩焦點的距離和等於長軸， 所以 Q2P ＋ PB ＝ Q2P ＋ PQ4 ＝ FF1 ＝ HH1 以 2 為主動件，迴轉速 N2；4 為從動 件，迴轉速 N4，則 當 F 與 H 接觸時，速比最大。 當 F1 與 H1 接觸時，速比最小。 當 F1F 與 H1H 兩軸平行時，速比等於 1，故最大速比與最小速比互為倒數 關係。 公式 9 － 連座軸承17 max ＝ ＝ min ＝ ＝ 217 9 摩 擦 輪 解 解 6 兩相等橢圓輪 A 與 B，被用來傳遞平行軸間的運動，若長軸為 2a，短軸為 2b， 而焦點至橢圓中心距離為 c，則最大及最小之速比各為何？ 〔註：c ＝ － 由（公式 9 － 17）可知： max ＝ ＝ ＋ － min ＝ ＝ － ＋ 7 如上題若長軸為 10cm，短軸為 6cm，A 輪的轉速為 90rpm，試求兩軸間之距離 及 B 輪的最小轉速各為何？ a ＝ ＝ 5（cm） b ＝ ＝ 3（cm） NA ＝ 90rpm 兩軸間之距離＝長軸＝ 10（cm） 焦點至橢圓中心距離 c ＝ － ＝ － ＝ 4 由（公式 9 － 17）可知： ＝ ＋ － ＝ ＋ － ＝ ∴NB ＝ ＝ ＝ 10（rpm ） 四、摩擦輪傳動之功率 在一組摩擦輪動力傳動機構中，若原動輪與從動輪不發生滑動，則傳達之 功率，可根據下列方法計算。 設 V：摩擦輪之線速度（公尺/秒） F：摩擦力（牛頓） D：摩擦輪直徑（公尺） N：摩擦輪每分鐘之迴轉數（rpm） n ：接觸處之正壓力（牛頓） ：摩擦係數 218 解 傳動功率： 公式 9 － 18 kW ＝ （仟瓦） 1kW（仟瓦）=1000W（瓦特）=1.36PS（馬力） 由上列公式可知，欲使傳動功率增加的方法有四種： 增大直徑。 增加轉速。 增加摩擦係數。 增加正壓力。 但由於受空間的限制，轉速有最大極限及增大正壓力會損壞機器，故一般 增加傳動功率的方法，以增加摩擦係數為佳。 8 一摩擦輪每分鐘迴轉 500 次，其直徑為 10 公分，
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