而對較長行程範園微奈米位移之研究，則需長行程平台來移動工 件，一般可提供幾厘米的位移量及數十奈米之精度。 教專研 097P-035 微奈米精密定位平台之即時監控系統之控制 97-348 機械工程系

 精密機械或半導體等 相關的產業，都有趨向小型化、精密化及細微化，因此對於微米、次微米甚至於奈米的 定位精度之要求亦日漸提昇。 精密定位技術在產業方面的應用極為廣泛，例如工具機、醫學顯微儀器、精密量測 儀器等，同時在奈米科技領域裡面亦是不可缺的技術，其產業價值無可限量。以下將針 對本研究之最主要的兩部分:精密定位平台與雷射感測器，IKO滑軌作更深入探討。 （一） 精密定位平台方面 微奈米精密定位技術之研究，一般是以壓電驅動平台來移動工件，此類型平台可提 供數十微米之微動位移;而對較長行程範園微奈米位移之研究，則需長行程平台來移動工 件，一般可提供幾厘米的位移量及數十奈米之精度。 教專研 097P-035 微奈米精密定位平台之即時監控系統之控制 97-348 機械工程系-童景賢 近年來，長行程奈米定位平台之研究以一維自由度居多，且以長行程的粗位移加上 微動位移的兩段式定位為主，如此可同時解決微動行程位移時間過久與長行程定位精度 不足之問題。兩段式定位之第一段的長行程可由伺服馬達驅動導螺桿，或線性馬達再加 上空氣軸承及導軌，或音圈馬達配上導軌等機台來達成；第二段之微動位移平台則多以 壓電陶磁驅動，也有使用 PZT 驅動位移平台以類似於尺蠖蟲蠕動的方式(Inch-worm Motion)來達到精密定位的要求。除此之外，亦可利用摩擦驅動(Friction drive)直接作長行 程的定位。 上述之各種方式所產生的位移量，

▲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），IKO軸承由兩個形 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

　

適合高速迴轉且 傳動速率穩定。  A 及 B 兩鏈輪裝上鏈條作傳動，已知 A 輪轉速為 300rpm，其齒數 為 20 齒，假設鏈條節距為 20mm，則鏈條之平均線速度為多少 m/sec？  0.5  1.0  1.5  2.0。  一般自行車或機車所採用之傳動鏈條為 平環鏈 塊狀鏈 柱環鏈 滾子鏈。  下列有關鏈條與鏈輪的敘述，何者正確？ 鬆邊與緊邊的張力 幾乎相等，IKO滑軌但緊邊略大於鬆邊 由於張力可視為一種阻力，因 此鏈條與鏈輪傳送功率時，所傳達的功率與張力成反比 若所 傳送的功率固定，則鏈條張力與線速度成反比 所傳送的功率 與鏈條線速度成反比。 195 （ ） （ ）  有一部自行車，輪胎直徑為 60cm，其前後方鏈輪之齒數分別為 60 齒及20齒，當騎者踩腳踏板10圈之後，自行車可前進若干距離？  113  56.5  28.2  14.1 m。  一鏈輪傳動組，若鏈輪 A 為 27 齒以 200rpm 迴轉帶動 54 齒的 B 鏈 輪，若傳動過程有 2 ％的動力變成熱而損耗掉，則鏈輪 B 的轉數 為  98  400  100  396 rpm。 二、填充題  起重鏈可分為 、 兩種。  動力傳達鏈中以 最常用。  運送鏈可分為 、 兩種。  動力傳達鏈可分為 、 、 等三 種，其中 又稱為倒齒鏈。 

球面與圓柱（sphere and rolling cylinder） 如圖 9 － 11 所示，由如同輥子之圓柱與球面形之轉輪組合而成。ac為主動 件 A 輪之旋轉軸心線，同時 a 點亦為球面之中心點。從動件 B 之旋轉軸中心 線，與ac相交，即兩輪之旋轉軸中心線始終維持在一個平面上，圓柱B由支架 托住，支點 e 有彈簧與機械相連。 當圓柱 B 在實線位置時，圓柱軸心正好與球面輪軸成垂直，兩輪在 c 點接 觸，因此 A 輪轉動時，B 輪仍保持靜止不動。當圓柱 B 在虛線位置時，兩輪之 接觸點由 c 移至 c1。如此經由圓柱面位置之變動，接觸半徑 R 便改變而圓柱直 徑不變，可得不同角速比。 206 精密定位台此種摩擦傳動機構，只是點的接觸，因此，只能適於小動力之傳動，故均 用在精細機構。  伊氏圓錐摩擦輪（Evans friction cones） 如圖 9 － 12 所示，由兩個完全相同之截錐體 A 與 B 所組成，兩輪軸互相 平行，兩輪中間夾一扁平皮帶 C，A 輪與 B 輪間則利用彈簧或其他裝置，產生 轉軸的壓緊力，不致滑動而傳達動力，只要移動帶圈 C 之位置，即可改變從動 軸的轉速。 A C B ▲圖 9 － 12 伊氏圓錐摩擦輪 E B B A A D F C ▲圖 9 － 13 空心圓盤和滾子  空心圓盤和滾子（hollow disk and roller） 如圖 9 － 13 所示，由兩個相同的滾子C和D，分 置於兩個空心圓盤 A 和 B 之間。兩個滾子 C 和 D，可 藉叉桿 F（圖中只畫出一個叉桿）之相聯轉動，對轉 軸 E 作對稱性之位置調整。 現在若使圓盤 B 固定於 E 軸，

　

連結機件 用以連結各機件，藉以達成所需之機件組合體；如鉚釘、銷、鍵、螺栓及 螺帽。  控制機件 用以緩衝振動或傳達力量；如彈簧、連桿或制動器。  傳動機件 用以傳達運動或動力，又稱活動機件；如軸、齒輪、凸輪、導螺桿、汽缸 中之活塞。  流體機件 用於輸送液體或氣體者；如管件及閥。 ASAHI軸承 螺栓及螺帽為機械中之 固定機件 連結機件 控制機件 傳動機件。  下列何者不屬於傳動機件？ 軸 連桿 齒輪 凸輪。 5 概 述 1 1－3 運動傳達的方法 在一機構中的各機件，凡是能推動其他機件運動者，稱為主動件或原動件 （driver）；凡受其他機件影響而運動者，稱為從動件（follower）。而由主動 件將運動傳達到從動件的方式有兩種： 一、直接接觸（direct contact）傳動者  滑動接觸（sliding contact） 兩機件在接觸點彼此有相對速度，而發生滑動現象之傳動者，如齒輪、凸 輪。