若離合器軸向推 力為 1080N,則其扭矩為若干 N - m?(sin12.5°= 0.216, = 0.3) 錐形離合器,半錐角 = 12.5°,錐面寬 10cm,錐體平均直徑為 80cm, 摩擦係數為 0.3,錐面允許工作應力為 0.1MPa,則維持離合器穩定運轉 所需的軸向推力約為多少 N?(sin12.5°= 0.2164,cos12.5°= 0.9762) 概述 學習目標 能了解機件、機構及機械之定義。 能知悉由機件組成機構再組成一機械的原理。 能熟練運動傳達的方法及運動鏈的形式。 2 1-1 機件、機構、機械的定義 一、機件(machine parts) 機件常稱為機械元件,僅為一個單件,是構成機械的最基本元素,ASAHI軸承如連 桿、軸承、螺栓、彈簧、鏈條等,常被視為一剛體(rigid body)。而剛體即是 物體受外力作用時,物體內各質點間之距離均保持不變者。 二、機構(mechanisms) 機構是由若干機件聯結組合,具有特定功能的子 系統,當其中一機件運動時,其餘機件可產生預期的 相對運動或拘束運動,但不一定作功,為一種拘束運 動鏈。如圖 1 - 1 所示(曲柄活塞機構),內燃機中之 曲軸、連桿、活塞及汽缸之機件組合,形成相對運 動,這種組合體即稱為機構。
可傳達推力、拉力、壓力、衝力之連桿,曲柄之運動傳達方式, 稱為 直接接觸剛體連接物 間接接觸剛體連接物 直接 接觸撓性連接物 間接接觸撓性連接物。 16 ( ) 三連桿組所形成連桿組,不能稱為機構而為結構之原因是 無 法承受各種負載 各連桿間不能作相對運動 無法傳達任何 功率 為撓性傳動元件。 二、填充題 滾針軸承構成機械的最基本元素是 。 機件之對偶,若點或線之接觸者稱為 對。 最常見的撓性傳動方式有皮帶傳動及 。 螺旋對為 對,而滾珠軸承之滾珠和接觸面為 對。 凡能傳達力量,產生或約束運動之堅固機件,稱為 。 機械為一個或多個 之組合體。 在一機構中,若兩機件互相接觸,並產生相對運動者,稱為 。 由許多對偶組成的一種連鎖系統稱為 。 欲構成拘束運動鏈至少需要 根連桿。 機件之組合如果用以傳遞運動或改變運動方式稱之為 , 必為一種 運動鏈。 三、問答題 試述機件、機構與機械的定義。 構成機械必須具備哪些條件? 機構與機械有何區別?試說明之。 常用機件的種類有哪些?並各舉二例。 運動之傳達方式可分為哪幾種?試說明之。
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、IKO滑軌圓柱形摩擦輪 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 :
及 。 44 連接用之螺紋有尖 V 形螺紋、 、 、 、 及圓螺紋等。 一螺紋標註 L - 2N - M16 1,其中 L 表 , 2N 表 ,1 表 。 三、問答題 何謂螺距與導程?兩者有何關係? 何謂導程角與螺旋角? 請解釋下列螺紋標註符號所代表的意義: L - 3N - M30 3 6H7H/5g6g 8 3 - 11UNC - 2 何謂機械利益與機械效率?兩者有何不同? 精密定位台有一螺旋起重機,設其導程為 10mm,若加於手柄之力為 200N,手柄長 為 300mm,若摩擦損失為 20 %,則能承受之負載為若干 N?機械利益 為若干? 有一差動螺旋組成之千斤頂中,設其導程 L1 = 25mm,L2 = 20mm,若 施加在手柄之力造成一大小為 350N - m 之力矩,且螺旋效率為 60 % 時,試求最大可舉重量若干 kN? 螺旋連接件 學習目標 能了解螺栓與螺釘之種類及規格。 能知悉螺帽的種類及鎖緊裝置與方法。 能了解墊圈之功用及種類。 46 3-1 螺栓與螺釘 螺旋連接件是指連結兩機件使其固定,而不做相對運動所使用之螺紋元 件;常用於定位、鎖緊、調整與連接機件等用途。一般可分為螺栓(bolt)與 螺釘(screw)兩大類,就外形來看,
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,