選用時需考量安裝於軸或外殼時的精度公差等級,也就是配合的容許範圍。 7.2 軸承的配合 軸承的主要精度公差包括尺寸的公差、公差值及旋轉精度,主要是根據國際 ISO 標準或 JIS B 1514 規格
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,
表示 1 個對偶數,且包括迴轉對與滑動對。 表示 2 個對偶數。 11 概 述 1 三、機構學中的符號,如表 1 - 1 所示。 *表 1 - 1 機構學的符號介紹 圖示 說明 樞軸(pivot),表示彼此活動機件的接合點。 表示固定軸,固定旋轉中心。 表示一根連桿。 表示固定桿或固定面。 K F H K F 表示導路與滑件。 表示F、K、H三機件連接在一個樞軸上,ASAHI軸承三者可圍繞兩個共同樞軸旋 轉。 F 為一個連桿,桿上作一樞軸,使 K 能圍繞此一連桿旋轉。 表示多根連桿結為一個剛體,彼此間無相對運動。 12 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 車床尾座於床軌之運動是屬於 滑動對 迴轉對 螺旋對 球面對。 凸輪傳動屬於哪一種對偶? 滑動對 迴轉對 高對 低對。 如圖 1 - 10 所示之連桿組為何種運動鏈? 固定鏈 拘束運動 鏈 無拘束運動鏈 呆鏈。 ▲圖 1 - 10 機構學常用的符號,「 」表示 樞軸 機件上一點 固定 軸 接合點。 下列符號,何者錯誤? 為固定面 為多根連桿結為一剛體 為 3 根連桿,2 個對偶 為導路與滑件。 13
在軸承選用時需考量安裝於軸或外殼時的精度公差等級,也就是配合的容許範圍。 7.2 軸承的配合 軸承的主要精度公差包括尺寸的公差、公差值及旋轉精度,主要是根據國際 ISO 標準或 JIS B 1514 規格,在中國則為 GB/T307,其各國標準對照圖如下表: 配合是指軸承在安裝使用時,軸承內圈與軸或外圈與外殼的固定,良好的配合目的在於 避免相互配合面上因有間隙而產生打滑 ( 相對移動 )。 在國際標準 ISO 286 中定義了軸與外殼的公差標準,而目前中國公制系列的軸及外殼孔 的尺寸公差主要使用 JIS B0401《尺寸公差及接合度》標準,NACHI軸承從中選定尺寸公差即可確定軸承 與軸或外殼的配合。 JIS B0401《尺寸公差及接合度》圖 : 七、軸承的精度公差與配合 15 也因此軸承與軸與外殼有著三種的配合方式 : 1. 緊配合 ( 又稱過盈配合 ) 2. 過渡配合 3. 鬆配合 應選擇合適的配合方式,讓配合面避免產生打滑,因為這種不利的配合面滑動(或稱做 蠕變)會引起異常發熱、配合面出現鏡面光亮或暗面,有時也帶有卡傷磨損或龜裂產生,進 使而磨損鐵粉屑侵入軸承內部,造成損壞以及振動等各種問題,使軸承不能充分發揮作用。
螺旋導程為 4mm, 若加於手柄之力為 0.1kN,則所能承受之負載為多少 kN? R = 300mm L = 4mm F = 0.1kN 摩擦損失 X %= 20 % 由(公式 2 - 8)可知: = (1 - X %) ∴W = ( - %)= ( - %)= 12 (kN) 二、差動螺旋與複式螺旋 二個螺旋,具有相同或不同的螺紋方向及導程之組合,這就是差動與複式 螺旋,茲分別說明如下: 36 差動螺旋(differential screw) 如圖2-15所示,螺桿上之兩螺紋,其螺紋方向相同,導程不同,但相差極 微,當螺桿順時針旋轉一周時,其螺帽 N 所移動之距離為兩個螺紋導程值之 差,稱為差動螺旋,即 L = L1 - L2,ASAHI軸承當 L1 大於 L2 時,螺帽 N 會向右移動;當 L1 小於 L2 時,螺帽 N 會向左移動,其適用於微量移動機構,因為導程變小 ( L = L1 - L2),其機械利益變大(M = W F =2 R L ,L 與 M 成反比)。 R (右螺紋) (右螺紋) K N ▲圖 2 - 15 差動螺旋 複式螺旋(compound screw) 如圖2-16所示,螺桿上之兩螺紋,其螺紋方向相反,導程相等或不等,當 螺桿順時針旋轉一周時,其螺帽N向右所移動之距離為兩個螺紋導程值之和,
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:IKO軸承小輪接觸角 :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)
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