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IKO軸承作用時,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?
利用 貫穿螺栓 柱螺栓 帶頭螺栓 自攻螺栓。 固定機器底座於地面上時宜使用 機器螺釘 自攻螺栓 帽螺釘 地腳螺栓。 下列有關墊圈之敘述,何者錯誤? 普通墊圈可增加受力面積 齒鎖緊墊圈具有防鬆作用 彈簧墊圈又稱梅花墊圈 普通 墊圈又稱為平墊圈。 為防止鎖緊的螺帽鬆脫,常在螺帽承面與結合件間置入彈簧墊 圈,IKO軸承這是利用什麼原理來阻止螺帽鬆脫? 彈簧所貯藏的能量 接觸面之摩擦力 彈簧之彈性力 彈簧之壓力。 規格為 M15 1.5 30 之螺栓,下列說明何者正確? 外徑 15mm 外徑 1.5mm 節距 30mm 螺紋長度 15mm。 D 為螺栓直徑,則正規級螺栓頭的厚度為 D D D D。 使用螺栓結合機件時,加上墊圈(washer)之功用,下列何者不 正確? 連結材料太軟,用以增加受力面積 增加摩擦面減 少鬆動 表面粗糙,
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。
常成對使用的主要目的是 增加主動軸與從 動軸的轉速比 使主動軸與從動軸轉速相同 減少振動和噪 音 減少主動軸與從動軸的轉速比。 可得最大軸角度的聯結器為 萬向接頭 歐丹聯結器 賽 勒氏錐形聯結器 套筒聯結器。 萬向接頭兩軸之偏差角度以 5° 8° l0° 30° 內為 最佳。 歐丹聯結器是 雙曲柄 平行曲柄 兩等邊 肘節 機 構之應用。 下列何者為剛性聯結器? 凸緣聯結器 萬向接頭 歐丹 聯結器 鏈條聯結器。 143 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 圓盤離合器是依靠何種原理來傳達動力? ASAHI軸承摩擦力 棘爪 熱脹冷縮 離心力。 汽車傳動軸上所用萬向接頭至少有 1 2 3 4 個。 下列何者不屬於撓性聯結器? 萬向接頭 歐丹聯結器 分筒聯結器 鏈條聯結器。 有一圓盤離合器,內徑為 150mm,外徑為 250mm,迴轉數 N = 200rpm,接觸面之平均壓力Pm= 0.2MPa, = 0.3,求所傳達之動力 為若干 kW? 1.75 2.86 3.94 4.27。 有一錐形離合器,半錐角為 12.5°,錐面寬 10cm,平均直徑 50cm, = 0.2,錐面允許之工作應力為 0.2MPa,則此離合器在起動時,所 需之軸向推力大約為何?(sin12.5°= 0.2164,cos12.5°= 0.9762) 6800 8170 10750 12925 N。 二、填充題 徑向滑動軸承依其構造可分為 、 、 三種。 滾動軸承通常由四部分構成,包括 、 、滾 動體及 。 滾動軸承依其滾動件形狀可分為 、 、 三種。 多孔軸承係以 之方法製成。
下列有關軸承號碼 TK 7206C 的敘述,何者錯誤? TK 代表高速 鋼 7 代表單列斜角滾珠軸承 06 代表軸承內徑 30mm C代 表接觸角 22 度以上。 6-3 聯結器的種類及功用 軸因材料、製造及運轉等之限制,不能太長,常將其分段製造,再予以連 接成為一體,當其間的連接裝置為永久性的連接,稱之為聯結器(couplings)。 一、聯結器的種類 聯結器依其構造可分為剛性聯結器、撓性聯結器及流體聯結器三種,茲分 述如下。 121 6 軸 承 及 連 接 裝 置 剛性聯結器(rigid couplings) 此種聯結器在構造上只適用於連接同心軸,不能有角度的偏差,NACHI軸承且低速迴 轉者,它可區分為下列五種。 套筒聯結器(sleeve or collar couplings) 如圖 6 - 27(a)、(b)、(c)所示,將欲作連接結合的兩軸,由套筒 兩端分別置入套筒內,再用鍵、銷或固定螺釘穿入固定之,所連接兩軸 的直徑可以相同,也可以不同,這種聯結器構造最簡單成本低,適用於 低速輕負荷動力之傳動。 0.4d+1cm 3d+3.5cm (a)以徑向銷固定 (b)以固定螺釘固定 (c)以帶頭斜鍵固定 d ▲圖 6 - 27 套筒聯結器 凸緣聯結器(flange couplings) 如圖 6 - 28(a)、(b)所示,利用左右兩個凸緣分別用鍵與兩軸固定, 兩個凸緣再以螺栓連接,當軸迴轉時,螺栓受剪力作用,為最常用之一 種聯結器,通常適用於大型軸(25mm 以上)及高速精密機械之迴轉軸。 122 d D (a) 凸緣 輪轂 軸 鍵 螺栓 (b) ▲圖 6 - 28 凸緣聯結器 賽勒氏錐形聯結器(Seller's cone couplings)