能熟練機械利益與機械效率之運算。 18 2－1 螺旋的原理 螺旋（screw）為斜面原理之應用，又稱螺紋（thread）。由一張直角三角 形紙片旋繞圓柱體上作實驗，其三角形的斜邊在圓柱表面所形成的曲線就成為 一螺旋線

 何謂低對？何謂高對？有何應用實例。 螺旋 學習目標  能了解螺旋的原理及螺旋各部分名稱與功用。  能知悉螺紋的種類與螺紋傳動。  能熟練機械利益與機械效率之運算。 18 2－1 螺旋的原理 螺旋（screw）為斜面原理之應用，又稱螺紋（thread）。由一張直角三角 形紙片旋繞圓柱體上作實驗，其三角形的斜邊在圓柱表面所形成的曲線就成為 一螺旋線，如圖 2 － 1 所示，圖中紙片的鄰邊長 AC 應取與圓柱之圓周長 （ D）相等，在旋繞一周之後，A 點與 C 點重疊，此時圓柱上的 AB'距離等於 紙片上的CB，在周邊上AB'兩位置是在同一直線方向上的相鄰點，ASAHI軸承其距離稱為 導程（lead），斜面 AB 之傾斜角 稱為導程角（lead angle），此導程角之餘角 稱為螺旋角（helix angle）。 設導程為 L，圓柱直徑為 D，導程角為 ，螺旋角為 ，則 公式 2 － 1 tan ＝ 或 L ＝ Dtan 公式 2 － 2 tan ＝ 或 L ＝ Dcot D O B' A C L B D 螺旋線 軸心垂線 軸 心 線 ▲圖 2 － 1 螺旋線之形式 19 2 螺 旋 （ ） （ ） 螺旋線僅為一理論之曲線，如圖 2 － 2（a）所示。若在圓柱上依此螺旋線 用刀具切削出一條螺旋凹槽，就是所謂的螺紋，如圖 2 － 2（b）、（c）所 示，依凹槽形式之不同，即成為各種不同的螺紋，以應各種不同的需要。

　

皮帶就可能 在小輪上滑動。 皮帶傳動的優點是可用於兩軸距離較遠之傳動，裝置簡單成本低，且運轉 平穩、安靜、能抗突振及過度負荷；但其缺點是易發生皮帶滑動，速比不正 確，因此摩擦係數變大，傳動效率變小，其滑動損失一般約 2～3 ％。 A 主動輪 B 從動輪 ▲圖 7 － 1 皮帶傳動 147 帶 輪 7 （ ） （ ）  下列何者不是撓性傳動？ 精密定位台皮帶 鏈條 摩擦輪 繩索。  下列何者非為使用皮帶傳動之優點？ 裝置簡單 速比正確 噪音小 超負荷時安全。 7－2 帶與帶輪 作為動力傳遞的皮帶必須具有強韌而富柔曲性，耐久而有高摩擦係數及對 溫度、溼度、化學侵蝕之穩定性，因此皮帶的種類因製造之材料及製成的形狀 而有區別；而與帶配合傳動的輪子，稱為帶輪（pulleys），不同斷面形狀的 帶，其配合之帶輪也不同。茲分述如下。 一、依製造材料之不同區分  皮革皮帶（leather belts） 使用牛皮製造之皮帶，富有彈性，摩擦係數大，通常可分為單層、雙層、 三層及四層帶等四種，其中以單層帶及雙層帶最常用。 

下列有關常用 V 形皮帶之敘述，何者錯誤？  V 形皮帶又稱三 角皮帶  V 形皮帶之規格有 M、A、B、C、D、E 等六種型別 V形皮帶之夾角為 40° 型別為M的V形皮帶之截面積最大。  在皮帶摩擦公式中，T1 ＝T2e ，若 ≠0，則 T1 ＞T2 T2 ＞ T1  T1 ＝ T2  T2 ＝ 0。  一對相等三級塔輪，主動輪迴轉速為 100rpm，從動輪每分鐘最低 轉速為 50rpm，從動輪之最高轉速為  80  160  200  360 rpm。  V 形皮帶之表示法為：型別長度，其型別編號之規格中，下列 何者不屬於規範內形式名稱？  M  N  A  B。  一對相等五級塔輪，主動軸每分鐘迴轉數為 120，IKO滑軌從動軸每分鐘 最低迴轉數為 20，則從動軸最高轉速與最低轉速之比為  36：1  30：1  24：1  18：1。  開口平皮帶傳動軸相距 48cm，兩皮帶輪之外徑各為 16cm 與 20cm， 則皮帶全長為  89.8  152.6  159.27  209.12 cm。  一組平皮帶輪傳動機構，原動輪 A 之外徑為 20cm，從動輪 B 之外 徑為 50cm，如原動輪之轉速為 505rpm，設皮帶厚度為 0.5cm，不 計滑動時則從動輪 B 之轉速為多少 rpm？  205  215  1245  1255。 177 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）  設有一帶圈之速度為 200m/min，其緊邊張力與鬆邊張力之差為 900N，試求其傳達功率為  3  4  5  6 kW。  有一皮帶輪之直徑 30cm，轉速 200rpm，傳送 3.14kW之動力，則其 有效拉力為多少牛頓？  550  650  1000  1500。  兩皮帶輪之直徑分別為 20cm 及 10cm，設皮帶厚度為 0.2cm，若大 輪轉速為 1000rpm，滑動損失為 2 ％，則從動小輪之轉速約為若干 rpm？  876  1011  1821  1941。  一對皮帶輪傳動裝置，輪徑為 500mm 及 800mm，

　

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，ASAHI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，

　

皮帶之寬度 公式 7 － 21 ＝ ＝ 皮帶之緊邊拉力 每單位寬度之拉力 169 帶 輪 7 解  傳達功率 公式 7 － 22 仟瓦 ＝  ＝（ － ）  1kW（仟瓦）＝ 1.36 馬力 式中 T ＝有效拉力（牛頓，Nt 或 N） V ＝皮帶之切線速度（公尺/秒，m/sec） D ＝皮帶輪之直徑（公尺，m） N ＝皮帶輪之轉速（轉/分，rpm） 11 設有一皮帶的緊邊拉力為 800N，鬆邊拉力為 200N，IKO滑軌皮帶輪直徑 20cm，其轉速 為 250rpm，試求 帶圈之有效拉力。 皮帶之線速度。 皮帶之總拉力。 帶圈所傳達之功率。 T1 ＝ 800N T2 ＝ 200N D ＝ 20cm ＝ 0.2m N ＝ 250rpm 帶圈之有效拉力：由（公式 7 － 17）可知： T ＝ T1 － T2 ＝ 800 － 200 ＝ 600（N） 皮帶之線速度：V ＝ DN ＝ 3.14  0.2  250 ＝ 157（m/min） 皮帶之總拉力：由（公式 7 － 18）可知： P ＝ T1 ＋ T2 ＝ 800 ＋ 200 ＝ 1000（N） 帶圈所傳達之功率：由（公式 7 － 22）可知： ＝ ＝   ＝ （仟瓦） 170 解 （ ） （ ） （ ） 12 一帶輪直徑 20cm，其轉速為 500rpm，傳達 15kW之動力，設皮帶每公分寬度允 許 600N 之拉力且緊邊與鬆邊之拉力比為 3：1，則帶寬為若干？ D ＝ 20cm ＝ 0.2m N ＝ 500rpm Te ＝ 600N/cm P ＝ 15kW T1 ＝ 3T2 V ＝ DN ＝ 3.14  0.2  500 ＝ 314m/min ＝ 5.23m/sec 由（公式 7 － 22）可知： ＝  ∴ ＝  ＝  ＝ （ ） 由（公式 7 － 17）可知： 有效拉力 T ＝ T1 － T2 2868 ＝ T1 － 1 3 T1 ∴T1 ＝ 4302N 又由（公式 7 － 21）可知：