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

 如圖 1 － 2 所示，滑動接觸之條件為： 接觸點 P 之線速度 VP2 與 VP3 在公法線 N － N 上之分量速度相等，即 Pn 向量。 接觸點 P 之線速度 VP2 與 VP3 在公切線 T － T 上之分量速度不相等而產生 滑動，即 Pt2 ≠ Pt3 向量。 N T P n 3 T N 主動件 2 ▲圖 1 － 2 滑動接觸 N 主動件 3 P 2 T T N ▲圖 1 － 3 滾動接觸  滾針軸承（rolling contact） 兩機件在接觸點彼此之相等速度等於零，也就是沒有發生滑動現象之傳動 者，如摩擦輪。如圖 1 － 3 所示，滾動接觸之條件為： 在接觸點 P 之線速度相等，VP2 ＝ VP3 。 接觸點 P 落在 O2O3 之連心線上。 6 （ ） （ ） 二、藉中間連接物（intermediate connector）傳動者  剛體中間連接物 如圖 1 － 1 所示之連桿，能傳送推力及拉力。  撓性中間連接物 如皮帶、繩子、鏈條等，僅能傳送拉力，不能傳送推力。  流體中間連接物 如水壓機之水、油壓機之油，僅能傳送推力，不能傳送拉力。 

 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，

則從動軸之轉速 nx，可依下式求得： 164 公式 7 － 11 ＝ 由上列二式可知，從動輪之轉速，可隨塔輪級數之不同而得不同之轉速。 C B B A A ▲圖 7 － 16  開口皮帶的塔輪 如圖 7 － 16 中，當皮帶套在D2 及d1 的位置時，由（公式 7 － 1）中可知皮 帶的長度為 ＝ （ ＋ ）＋ ＋（ － ） 當皮帶套在 Dx 及 dx 上時，其長度為 ＝ （ ＋ ）＋ ＋（ － ） 由於塔輪在變速時，精密定位台只是皮帶變換位置而已，其皮帶的總長度恆保持不 變，所以上二式可得： （ ＋ ）＋ ＋（ － ） ＝ （ ＋ ）＋ ＋（ － ） 165 帶 輪 7 公式 7 － 12 （ ＋ ）＋（ － ） ＝ （ ＋ ）＋（ － ） 又因 ＝ 聯立此兩方程式，可以求得兩軸上各輪之直徑。  交叉皮帶的塔輪 如圖7－16 中，若使用交叉皮帶時，除了主動軸與從動軸之轉向不同這一 點與開口帶相異外，其餘解法均與開口帶類似，所以 ＝ 而相對應兩輪直徑和恆為一定，則 公式 7 － 13 ＋ ＝ ＋ 聯立此兩方程式，可以求得兩軸上各輪之直徑。  相等塔輪 N rpm ▲圖 7 － 17 為了製造與應用上的方便起見，將塔輪的主動軸與 從動軸兩者做成相同，裝置時相互倒置，如圖 7 － 17 所示，此時 D2 ＝ d9 D4 ＝ d7 D6 ＝ d5 D8 ＝ d3 D10 ＝ d1 又如前述，轉速與直徑成反比 ∴ ＝ …… ＝ …… 166 解  得  ＝  …… 由前得知：D2 ＝ d9，D10 ＝ d1，代入 式，則得 公式 7 － 14  ＝ 同理可證 公式 7 － 15  ＝

其滾子為等直徑的圓柱體，適用於承 受較大之徑向負荷及高速迴轉，如車床或銑床的主軸。 （a） （b） ▲圖 6 － 17 圓筒滾子軸承 （a） （b） ▲圖 6 － 18 錐形滾子軸承 錐形滾子軸承（tapered roller bearings）：如圖 6 － 18 所示，此種軸承可 同時承受較大徑向負荷與軸向負荷，如汽車之前輪、後輪、變速器及差 速器小齒輪軸。 球面滾子軸承（spherical roller bearings）：如圖 6 － 19 所示，為雙列的 自動對正中心軸承，用於重負荷與衝擊負荷，其內徑可以大至 900mm， 如鐵路車輛車軸及各類產業用減速機。 114 D：標稱軸承外徑 B：標稱軸承寬度 D d：標稱軸承內徑 B d d （a） （b）圓筒內孔 （c）錐形內孔 ▲圖 6 － 19 球面滾子軸承 圓筒滾子止推軸承（cylindrical roller thrust bearings）：如圖6－20所示， 亦稱直滾子止推軸承（straight roller thrust bearings），可承受較大軸向推 力，對衝擊負荷的敏感度較小，滾針軸承常用於止推滾珠軸承無法使用的場合。 H D d 軌道盤 滾子 保持器 D：標稱軸承外徑 H：標稱軸承高度 d：標稱軸承內徑 （a） （b） ▲圖 6 － 20 圓筒滾子止推軸承 錐形滾子止推軸承（tapered roller thrust bearings）：如圖 6 － 21 所示，使 用錐形的滾子，座圈上製成錐形，故此形式的滾子軸承，

　

且經精確地機械加工，並使之確保平衡，動葉輪與渦輪各 有 50 片以上之徑向的對稱輪葉。 ▲圖 6 － 41 流體聯結器 二、聯結器之功用 聯結器是用以將兩軸之端頭相接，其主要功用為使能傳遞旋轉運動及轉 矩，且經常必須具有以下某些功用，以完成傳遞旋轉動力的能力。  能夠容許或補償兩個旋轉連接軸間的不對正。  能允許連接軸之軸間或端點的運動。  能制止振動及在發電機軸中作絕緣體之用。  下列之軸聯結器，何者允許兩軸間有微量偏心？ 鏈條聯結器 凸緣聯結器 賽勒氏錐形聯結器 套筒式聯結器。  萬向接頭，原動軸以等角速度旋轉，滾針軸承則從動軸做 等角加速度運 動 等角速度運動 變角速度運動 等速度運動。  賽勒氏錐形聯結器是利用 剪力 摩擦力 壓力 張力 來傳動。 130 6－4 離合器的種類及功用 在旋轉中的兩軸可以很迅速聯接及分離的傳動機構，即稱之為離合器 （clutch）。 一、離合器的種類  確動離合器（positive clutchs） 又稱顎夾離合器（jaw clutchs），為最簡單而有確切作用之離合器，所占 體積較小，傳遞動力較大；但當接合時，易生突然之撞擊振動，導致相嚙合部 分之損壞，一般使用於汽車引擎之起動馬達中，

　

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