槽之凸出邊受壓變形，使兩者間產生相當的壓力，可防止其自孔內 鬆脫，如圖 4 － 18（b）所示。 A 視圖 裝置前 裝置後 A 型 B 型 C 型 D 型 E 型 F 型 A 視圖 A A （a） （b） ▲圖 4 － 18 有槽直銷 78 彈簧銷（spring pin） 如圖 4 － 19（a）、（b）所示，是具有彈性之中空鋼管，有開槽形及螺 捲形兩種，當銷子打入孔內後，利用其彈性向外擴張，可保持其與銷孔 內之鎖緊作用。 開槽形 螺捲形 （a） （b） ▲圖 4 － 19 彈簧銷 快釋銷（quick － release pin） 如圖4－20 所示，有各種的頭部形狀，常使用於鬆配合之孔內，是拆卸最 方便的銷，如使用於消防滅火器之提把與開關及手榴彈上之插銷。 精密定位台T 形 鈕扣形 環形 L 形 ▲圖 4 － 20 快釋銷 79 鍵 與 銷 4 （ ） （ ） （ ） 二、銷之用途 銷是輕負荷工作的連接機件，其結合力比鍵小，當負荷為徑向或軸向的剪 力時使用之，銷之用途為兩機件間之結合、定位、傳動、防鬆及封閉機件等， 如圖 4 － 21（a）、（b）所示。 （a）結合 （b）定位 ▲圖 4 － 21 銷之功用 定位銷的功能在使兩塊機件 夾緊在一起 使一機件能繞著定 位銷在另一機件上旋轉 相對的位置能夠確定 一塊機件在另 一塊機件上作正確的滑動。 下列何種銷是由具彈性之中空圓鋼管製成，打入孔內後，
一對摩擦輪傳動時， 輪以軟材料製成，而 輪 則以較硬材料製成。 純滾動之外接圓錐形摩擦輪，其每分鐘之迴轉數與其半頂角之 成反比。 兩摩擦輪傳動中，欲增加傳動功率，以增加 最常用。 不欲增加兩軸間之壓力，而使兩輪周邊之摩擦力增加，宜採用 摩擦輪。 225 兩個相等橢圓輪傳動中，兩輪之軸心距離等於 ，兩輪之 旋轉軸必在兩橢圓之 上。 連座軸承雙葉輪係由四條相隔 度之 組合而成之封閉 曲線。 三、問答題 何謂摩擦輪？ 試述摩擦輪的優缺點。 直徑 50cm及 20cm之內接兩摩擦輪，大輪每分鐘迴轉 200 次，小輪每分 鐘迴轉若干次？ 兩摩擦輪純滾動接觸且轉向相同，若 A 輪直徑 48cm，且 B 輪的轉速為 A 輪的 4 倍，則兩輪軸之中心距離為若干？ 兩外接之圓柱形摩擦輪，若兩平行軸之中心距離為 60cm，主動輪之轉 速為 80rpm，從動輪之轉速為 20rpm，則兩輪之直徑相差多少 cm？ 兩軸之中心距離相距 400mm 之外接圓柱形摩擦輪，若 A 輪之轉速為 600rpm，B 輪之轉速為 200rpm；設兩摩擦輪間之壓力為 2500 牛頓，且 摩擦係數為 0.2，則兩軸間可傳達之功率為若干仟瓦？ 一組內切圓錐形摩擦輪的主動輪與被動輪之轉速比為 3：1，兩迴轉軸 之夾角為 30°，則被動輪之半頂角為主動輪半頂角的多少倍？ 教專研 097P-035 微奈米精密定位平台之即時監控系統之控制 97-347 機械工程系-童景賢 微奈米精密定位平台之即時監控系統之控制 童景賢 機械工程系 摘要 隨著科技的日新月異，已經從微米時代走入了奈米時代，而在奈米科技領域中，有 許多的應用都需要高精度的微定位平台為載具。對微定位平台的研究，一般都以壓電陶 瓷來驅動平台以移動工件，
鍵所受壓力（N） P：傳動功率（仟瓦，kW） N：每分鐘迴轉數（rpm） c：壓應力（N / mm2 ，MPa） Ac：受壓面積（mm2 ） ：剪應力（N / mm2 ，MPa） As：受剪面積（mm2 ） PS：公式 4 － 2 的 T（扭轉力矩）單位為 N － m 74 解 解 （ ） （ ） 1 一直徑 20mm 之軸，以帶輪傳動，帶輪上用一 5mm 5mm 15mm 之鍵連結 於軸上，精密定位台設軸受到 15N － m 之扭轉力矩，則該鍵所受之壓應力及剪應力各為若 干 MPa？ 依題意知 D ＝ 20mm W ＝H＝ 5mm L ＝ 15mm T ＝ 15N － m ＝ 15000N － mm 則 c ＝ ＝ ＝ 40（MPa） ＝ ＝ ＝ 20（MPa） 2 一直徑 10cm 之軸，轉速 300rpm 時傳達 31.4 kW 之功率，動力由一軸上有 10cm 長之輪轂傳送出去，若鍵的允許剪應力為 10MPa，試求鍵的寬度？ 依題意知 D＝ 10cm ＝0.1m N ＝ 300rpm P ＝ 31.4kW L ＝ 10cm ＝ 100mm ＝10MPa 由 P ＝ 得 F ＝ ＝ ＝20000（N） 又 ＝ ＝ 得 W ＝ ＝ ＝20（mm） 一直徑 20cm 之軸，以帶輪傳動，帶輪上用一 2cm 2cm 15cm 長 之方鍵連結於軸上，轉速 300rpm時傳達 47.1kW，則鍵上所受之剪應 力為 4 5 6 8 MPa。 軸與齒輪以平鍵緊固結合在一起，以傳達動力，
彈簧線圈的平均直徑與線直徑的比值稱為 。 三根彈簧常數分別為 K1、K2、K3，經並聯後之總彈簧常數為 。 103 彈簧發生鬆弛現象，主要是由於 及 兩種因 素造成。 大型彈簧以使用 為材料，小型彈簧則以 或 為材料；而機械性質佳，抗拉強度高且韌性大，是最 良好之彈簧材料為 。 三、問答題 何謂彈簧？有哪四大功用？ 請說明下列各種彈簧之特徵及其應用： 壓縮彈簧。 錐形彈簧。 碟形彈簧。 疊片彈簧。 如圖（4）所示，求總彈簧常數 K 為若干？ K K K M ▲圖（4） 兩條串聯之拉伸彈簧，其彈簧常數分別為 10N/mm 和 20N/mm，若施一 600N 之拉力，則其總撓曲量為多少 mm？ 一彈簧常數為 200N/mm，施力 4000N 可將彈簧壓實，壓實時長度為 40mm，並知其容許公差之總和為 10mm，試求其最大壓縮量及自由長 度各為若干？ 104 如圖（5）所示，兩根彈簧的自由長度均為 200mm，精密定位台且彈簧常數均為 2kN/m，試求物體 A 與 B 之重量各為若干 N？ 250mm 400mm A B ▲圖（5） 彈簧所用材料中，琴鋼線具有哪些特性？ 帶輪 學習目標 能了解撓性傳動的基本理論。 能知悉皮帶的種類及其應用。 能熟練帶輪速比、皮帶長度、各種塔輪直徑、轉速及 傳動功率之計算。 146 7－1 撓性傳動 當主動軸與從動軸之間的距離較長，不適合使用摩擦輪或齒輪等直接傳動 方式，
則螺旋起重機之機械利益 M 為： 若不計摩擦損耗時 W R 導程＝ L F K ▲圖 2 － 14 螺旋起重機 輸入功＝輸出功（功之原理） 公式 2 － 7 F 2 R ＝ W L ∴M ＝ ＝ 若考慮摩擦損耗時 輸入功 （1 －摩擦損失百分比）＝ 輸出功 或輸入功機械效率 ＝ 輸出功 F 2 R （1 － X ％）＝ W L 或 F 2 R ＝ W L 35 2 螺 旋 解 解 公式 2 － 8 M ＝ ＝ （1 － X ％）＝ 【註】功之原理（principle of work）： 無論何種機械，倘不計本身之重量及摩擦阻力時，則加入機械之工作能 恆等於由機械作出之功，稱之。亦即其機械效率等於 1。 3 如圖 2 － 14 所示之螺旋起重機，滾針軸承已知導程為 10mm，手柄作用之力臂 R 為 200mm，若加 50N 之力於手柄，不計摩擦損失，試求能舉起之重量為若干？機 械利益為若干？ L ＝ 10mm R ＝ 200mm F ＝ 50N 由（公式 2 － 7）可知： ＝ ∴W ＝ ＝ ＝ 6280（N） 又機械利益 M ＝ ＝ ＝ 125.6 4 一螺旋起重機，手柄長為 300mm，摩擦損失估計為 20 ％，
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