帶就僅發揮中間媒介的功 能而已,而兩個帶輪之轉速比和 兩輪直接接觸的時候,亦即和圓 盤輪的轉速比一樣,由此可知, 無論使用開口帶或交叉傳動,其 速比恆無相異
然後 將其接合使用。 156 二、計算法 若用尺量法無法量取或帶輪尚未裝配妥善,須事前先行準備應用之皮帶 時,均須運用計算法,求得皮帶之長度,而開口帶與交叉帶又有不同,茲分述 如下: 開口皮帶 如圖 7 - 12 所示,設 o d C n D a 2 b 1 ▲圖 7 - 12 開口皮帶 D:大輪之直徑 d:小輪之直徑 C:兩轉軸之中心距離 L:皮帶全長 1:大輪接觸角(包 角) 2:精密定位台小輪接觸角 :弧度 公式 7 - 1 則 = ( + )+ +( - ) 公式 7 - 2 1= + = + - 2= - = - - 帶輪之接觸角須大於 120°為佳,低於此角度時,容易發生滑動現象。 交叉皮帶 3 兩平行軸上之帶輪,其直徑各為 100cm 及 20cm,兩中心軸距為 80cm,試問以 開口帶連接,其帶圈與帶輪之接觸角各為若干? D = 100cm d = 20cm C = 80cm 由(公式 7 - 2)可知: = - = - = = 大輪與皮帶之接觸角: 1= + = + = 小輪與皮帶之接觸角: 2= - = - = 159 帶 輪 7 ( ) 一皮帶輪傳動裝置,輪徑分別為 900mm 及 600mm,軸心距離為 1500mm,則使用交叉皮帶比開口皮帶所需長度差多少mm? 420 390 360 330。 7-4 速比 t ▲圖 7 - 14 開口皮帶傳動 假設帶與帶輪之間沒有滑動 的話,帶就僅發揮中間媒介的功 能而已,而兩個帶輪之轉速比和 兩輪直接接觸的時候,亦即和圓 盤輪的轉速比一樣,由此可知, 無論使用開口帶或交叉傳動,其 速比恆無相異,僅迴轉方向有所不同,如圖 7 - 14 所示,設 D1:主動輪直徑 D2:從動輪直徑 N1:主動輪每分鐘迴轉數(rpm) N2:從動輪每分鐘迴轉數(rpm) t :皮帶厚度 V :皮帶之速度 則 = ( + )= ( + )(D1 + t 或 D2 + t 為中立面之直徑, 在中立面因不受應力影響,故其上任何一點速度皆相等)
接觸處之壓力為 1500 牛頓, 若摩擦係數為 0.2,則其傳達功率為若干仟瓦? N = 500rpm D = 10cm = 0.1m n = 1500N = 0.2 由(公式 9 - 18)可知: kW = =0.2 1500 3.14 0.1 500 1000 60 = 0.785(仟瓦) 219 9 摩 擦 輪 ( ) ( ) ( ) ( ) 一外接圓錐形摩擦輪,兩中心軸之夾角為 ,主動輪之轉速為 NA, 從動輪之轉速為 NB,則主動輪之半頂角 為 = tan 1 - = tan 1 + = tan 1 + = tan 1 - 。 兩相同橢圓,被用來傳遞平行軸間的運動,兩軸心位於焦點上,且軸 心距離等於長軸長度,若最大角速比為 4,則最小角速比為 1 0.4 0.25 0.2。 連座軸承兩軸平行之內接圓柱形摩擦輪,兩軸心相距 420mm,A 輪轉速為 30rpm,B輪轉速為120rpm,則B輪之半徑為 240 200 160 140 mm。 摩擦輪之直徑為 50cm,每分鐘迴轉數 1000,若摩擦係數為 0.2 時,可 傳動 3.14kW之動力,則施加於該輪的正壓力為 600 650 700 750 N。 220 摩擦輪是利用摩擦力以傳達動力之輪,摩擦力愈大則所能傳達的動力 就愈大,而決定摩擦力的因素有正壓力及摩擦係數。 摩擦輪傳動裝置中,從動輪應以比主動輪較硬的金屬做成,如此當負 荷突然增加過大時才不致損傷機件。 摩擦輪傳動之優缺點: 優點: 起動緩和,聲音小。 負載輕時,可高速迴轉。 負載超過時,可產生滑動,不致損壞機件。 缺點: 因為有滑動現象,速比無法絕對正確。 無法傳動較大動力。
則轉速為多少?轉向如何? = = = 由(公式 7 - 7)可知: = ∴ = = 1500 60 150 = 600(rpm)( ) 又因其為交叉皮帶裝置,故從動輪之轉向與主動輪相反,即逆時針旋 轉。 162 解 解 解 6 一組皮帶傳動機構,A輪直徑為 20cm,B輪直徑為 50cm,假設A輪為主動輪, 其轉速為 505rpm,皮帶厚度為 0.5cm,不計滑動時,B 輪之轉速為若干? = = = = 精密定位台由(公式 7 - 6)可知 = + + ∴ = + + = + + = = ( ) 7 設有兩傳動帶輪,主動輪直徑為 15cm,從動輪的直徑為 30cm,假設主動輪之 轉速為 200rpm,帶輪與帶之間的滑動為 2 %,試求在此情況下從動輪的轉速為 若干? = = = = % 由(公式 7 - 9)可知 = ×( - ) ∴ = ( - ) = 200 15 30 (1 - 2 %)= = ( ) 8 如圖 7 - 15 所示,A、B、C、D 為四帶輪組,動力由輪 A 漸次傳到輪 D。已 知:A 輪直徑 25cm,B 輪直徑 60cm,C 輪直徑 15cm,D 輪直徑 75cm,當 A 輪 的轉速為 1800rpm 時,則 D 輪的轉速為何? = = = = = 由(公式 7 - 10)可知: = = =1800 25 15 60 75= 150(rpm) 163 帶 輪 7 ( ) ( ) 兩帶輪之速比與帶輪直徑成 正比 反比 平方成正比 無關。 一組皮帶輪傳動機構,A 輪直徑為 22cm,B 輪直徑為 45cm,若 A 輪 為主動輪,其轉速為 700rpm,B 輪轉速為 350rpm,
至於鍵槽位置需 要考量,當受到任何衝擊時都不會有龜裂的情形發生,因此要設於餘肉多之處。 二、鍵的種類與規格 鍵由於使用的場合、要求的形狀、裝配方法等因素,而有各種不同形式的 鍵,若依其傳送動力之不同,可分為傳送小動力或輕負荷及傳送大動力或重負 荷之兩種鍵。 用於傳送小動力或輕負荷者 方鍵(square key) 如圖 4 - 2(a)、(b)精密定位台所示,為最常用的鍵,鍵寬與鍵高相等,通常 67 鍵 與 銷 4 約為軸徑的 倍,組合時一半嵌入鍵座(key set)內,另一半則嵌入輪轂 上之鍵槽(key way),橫剖面為正方形,其規格表示法為:寬高 長,並輔以端部形狀,例如:方鍵 5 5 15 雙圓端。 (a) D (b) ▲圖 4 - 3 平鍵 平鍵(flat key) 如圖 4 - 3(a)、(b)所示, 鍵寬大於鍵高,若用方鍵會影響 到軸之強度時,則宜採用平鍵, 其規格表示法為:寬高長, 並輔以端部形狀,例如:平鍵 12 8 30 單圓端。 斜鍵(taper key) 如圖 4 - 4 (a)所示,將方鍵或平鍵之上方製成適當的斜度,在裝配時 藉斜面確保緊密結合,並可承受振動力而不致脫落,斜鍵之斜度,通常 公制為1:100,即每公尺傾斜1公分。為了避免斜鍵裝置過緊而不易拆卸, 可將鍵較厚之一端做成 頭狀,如圖 4 - 4 (b)、(c)所示,方便拆 卸,稱為帶頭斜鍵(gib - head taper key),但旋轉時,有 住外物的 危險為其缺失,其規格除了規定之斜度外,
利用兩個分裂的 圓筒對合組成,以螺栓鎖緊,然後藉夾合之力將兩軸連接起來,如果要 傳遞更大的動力,可加入鍵緊固。 124 撓性聯結器(flexible couplings) 此種聯結器適用於兩軸中心線不在同一直線上,或稍有軸向移動及角度偏 差之軸,此外又可吸收軸的部分扭力與振動,它可區分為下列八種。 滾針軸承歐丹聯結器(Oldham's couplings) 如圖 6 - 32(a)、(b)所示,為等腰連桿組之應用,是橢圓機構的變 形,它是在一個圓盤的兩面各做一互相垂直的長方條,長方條在凹槽中 滑動以吸收偏離,不過這種聯結器容易引起振動,所以並不適合高速迴 轉;常使用於互相平行但不在同一中心線上的兩軸,且偏心較小,但兩 軸的角速度又需絕對相等的情況下使用。 原 動 軸 從 動 軸 (a) (b) ▲圖 6 - 32 歐丹聯結器 萬向接頭(universal joints)
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