蝸 旋彈簧 葉片彈簧 錐形彈簧 扭轉彈簧。 適合於製作小型彈簧，其機械性質佳、抗拉強度高且韌性大之材 料為 琴鋼線 熱作加工之碳鋼 磷青銅 鎳碳合金 鋼。 欲用於負荷大、空間狹小且偏轉不可過大之處所，則下列何種彈 簧較適合使用？ 蝸旋扭力彈簧 錐形彈簧 平板彈簧 碟形彈簧。 彈簧發生鬆弛現象，主要因素除了精密定位台負荷增加外，為 有扭轉發 生 表面鏽蝕 溫度升高 負荷型態改變。 板片彈簧的設計做成三角形的目的是因為 材料的充分利用 做成斷面等強度 兩端彎矩影響小 以上皆是。 長度相同的 A、B 兩拉伸彈簧，
彈簧指數（C）：彈簧線圈的平均直徑（Dm）與線直徑（d）之比值， 即 C ＝ 。 彈簧常數（K）：彈簧受外力精密定位台作用時，負荷（F）與變形量（ ）之比 值，即 K ＝ 。 由於空間限制及組合的彈簧可能較單一等效的彈簧來得有效，所以常 將彈簧組合後再使用。 99 串聯時 （總撓曲量） ＝ 1 ＋ 2 ＋……＋ n（分撓曲量之和） （總彈簧常數） ＝ ＋ ＋……＋ （分彈簧常數） 並聯時 （總撓曲量） ＝ 1 ＝ 2 ＝……＝ n（分撓曲量） （總彈簧常數）K ＝ K1 ＋ K2 ＋……＋ Kn（分彈簧常數之和） 彈簧所用的材料有彈簧鋼（高碳鋼、合金鋼）、非鐵合金材料、橡皮 材料及流體材料等。彈簧鋼使用在大型彈簧，其中高碳鋼使用最廣 泛，青銅或黃銅使用在小型彈簧，矽錳鋼、鉻釩鋼使用在板片彈簧， 而琴鋼線為製造螺旋彈簧的最佳材料。 彈簧發生鬆弛現象的原因為負荷增加與溫度升高。 100 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 一、選擇題 下列何種彈簧常用於汽車或卡車底盤，以承載較大負荷？
則 公式 9 － 2 ＝ 在摩擦輪傳動時，若不增加兩軸間壓力，而欲傳送較大的動力，下列 何者較佳？ 外接圓柱形摩擦輪 內接圓柱形摩擦輪 凹槽 摩擦輪 圓錐摩擦輪。 由兩個相等對數螺線形成之傳動輪是 橢圓輪 葉瓣輪 圓 錐形摩擦輪 球面與圓柱摩擦輪。 凹槽摩擦輪之槽角，一般以 20°～30° 30 °～40° 40 °～50° 50 °～60° 為適宜。 209 9 摩 擦 輪 9－3 速比 大多數機械之驅動是當作減速器使用，亦即輸出速率會低於輸入速率，即 速比大於 1，若要速率增加，則速比會小於 1，但用速比大於 1 當作減速器更為 方便。 R B R N A C N ▲圖 9 － 16 外接圓柱形摩擦輪 一、精密定位台圓柱形摩擦輪 外接圓柱形摩擦輪 如圖 9 － 16 所示： 設 V ：主動輪之線速度 V1：從動輪之線速度 R ：主動輪半徑 R1：從動輪半徑 N ：主動輪每分鐘之迴轉數（rpm） N1：從動輪每分鐘之迴轉數（rpm） C ：
▲圖 4 － 7 滑鍵 用於傳送大動力或重負荷者 斜角鍵（barth key） 如圖 4 － 8 （a）、（b）所示，為了將方鍵嵌於軸部之兩側製成斜面， 以便軸朝任何一方向迴轉時，鍵與鍵槽都可緊密配合，並可減少發生扭 轉之傾向。 （a） （b） ▲圖 4 － 8 斜角鍵 70 切線鍵（tangent key） 如圖 4 － 9 （a）、（b）所示，又稱路易氏鍵（Lewis key），精密定位台由兩個形 狀相同之斜鍵相對組合而成（斜鍵斜度 1：100），裝置時，鍵的對角線 必須在軸的周緣上以承受剪力，一般切線鍵其配置為2處（互成120°）， 但迴轉方向一定時只配置一處即可，常使用於有衝擊負荷之處。 120° （a） （b） ▲圖 4 － 9 切線鍵 栓槽鍵（spline key） 如圖 4 － 10（a）、（b）、（c）所示，又稱裂式鍵或栓槽軸（spline shaft），將軸與輪轂製成與齒輪相似之齒形，互相組合而成一體，使彼 此間不發生相對迴轉運動，但允許軸與輪轂有軸向滑動。它是利用多鍵 可防止軸因鍵槽導致強度減弱，利用多齒可以分散鍵部位的作用力，因 此可用較小的容許應力來傳遞極大之轉矩（動力），常使用於馬達及汽 車引擎之處。 （a）栓槽之軸（方形） （b）栓槽之軸（漸開線形） （c）栓槽之輪轂 ▲圖 4 － 10 栓槽鍵 71 鍵 與 銷 4 （ ） （ ） 甘迺迪鍵（Kennedy key） 如圖 4 － 11 所示，由兩個方形斜鍵組成，裝置時，兩個鍵之對角線交於 軸中心成 90°，承受壓應力而傳送兩個方向之動力。 b 90° D b ＝ D 4 D 5 1：100
公式 7 － 6 即 速比＝ ＝ ＋ ＋ 160 但實際使用上，皮帶之厚度 t 比皮帶輪的直徑 D 小很多，對速比影響極 小，故可略去不計，所以 公式 7 － 7 速比＝ ＝ 故得：主動輪與從動輪之轉速，與其直徑成反比。 實際上由於皮帶與皮帶輪之間都有 2～3 ％的滑動產生，因而從動軸之旋 轉就會比用以上公式計算而得的小 2～3 ％，所以 公式 7 － 8 ＝ ＋ ＋ （ － ） 精密定位台公式 7 － 9 ＝ （ － ） 其中 S 是滑動損失，並以百分比表示。 而一般皮帶的轉速比宜在 ～6 之間，如超過此限，則需加中間輪，如圖 7 － 15 所示。 A D C B ▲圖 7 － 15 帶輪組 161 帶 輪 7 解 解 公式 7 － 10 即 ＝ 4 有兩皮帶輪，直徑分別為 20cm 及 30cm，若大輪轉速為 200rpm，則小輪之轉速 為若干？ ＝ ＝ ＝ 由（公式 7 － 7）可知： ＝ ∴ ＝ ＝ 200 30 20 ＝ 300（rpm） 5 有一交叉皮帶傳動，主動輪直徑 60mm，轉速為 1500rpm，且順時針旋轉，若 從動輪直徑為 150mm，
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