無論何種機械，倘不計本身之重量及摩擦阻力時，則加入機械之工作能 恆等於由機械作出之功，稱之。亦即其機械效率等於 1。 3 如圖 2 － 14 所示之螺旋起重機，ASAHI軸承已知導程為 10mm

  ▲圖 2 － 12 管用螺紋 1.直管螺紋 又稱為平行管螺紋，螺紋角為 55°，多用於低壓管接頭。 代號：PF（美制：NPS；英制：PS）。 H r 27.5° 27.5° P r 軸線 H ＝ 0.960491  P 牙深 ＝  r ＝ 0.137329  P r 30 （ ） （ ） （ ）  愛克姆螺紋之螺牙形狀為  V 形 梯形 方形 圓形。  雙線螺紋的螺旋線相隔  60°  90°  120°  180°。  滾針軸承下列螺紋中，何者具有較高的傳動精度、速度及效率？  V 形螺 紋 梯形螺紋 滾珠螺紋 圓螺紋。 2－4 公制螺紋與英制螺紋 一般常用之螺紋分為公制螺紋與英制螺紋兩種，其標註方法如下：  公制螺紋表示法 依螺紋旋向－螺紋線數－公稱尺度－螺紋公差等級，順序表示，例如： L 2N M20  2 6H/6g 內螺紋 6H 公差等級與外螺紋 6g 公差等級配合 公制細螺紋，外徑 20mm，螺距 2mm 雙線 左螺紋（R 表示右螺紋可省略不標註） （註：粗螺紋一般皆不標註其螺距，ANSI 中之左螺紋以 LH 表示） L 2N M20  2 － 1 1 級配合（不問內螺紋及外螺紋公差）  英制螺紋（統一標準螺紋）表示法 依公稱尺度－螺紋等級－螺紋線數－螺紋方向，順序表示之。例如： － － － － 雙線左螺紋 外螺紋 2 級配合

則螺旋起重機之機械利益 M 為：  若不計摩擦損耗時 W R 導程＝ L F K ▲圖 2 － 14 螺旋起重機 輸入功＝輸出功（功之原理） 公式 2 － 7 F  2 R ＝ W  L ∴M ＝ ＝  若考慮摩擦損耗時 輸入功 （1 －摩擦損失百分比）＝ 輸出功 或輸入功機械效率 ＝ 輸出功 F  2 R （1 － X ％）＝ W L 或 F  2 R  ＝ W  L 35 2 螺 旋 解 解 公式 2 － 8 M ＝ ＝ （1 － X ％）＝  【註】功之原理（principle of work）： 無論何種機械，倘不計本身之重量及摩擦阻力時，則加入機械之工作能 恆等於由機械作出之功，稱之。亦即其機械效率等於 1。 3 如圖 2 － 14 所示之螺旋起重機，ASAHI軸承已知導程為 10mm，手柄作用之力臂 R 為 200mm，若加 50N 之力於手柄，不計摩擦損失，試求能舉起之重量為若干？機 械利益為若干？ L ＝ 10mm R ＝ 200mm F ＝ 50N 由（公式 2 － 7）可知： ＝ ∴W ＝ ＝    ＝ 6280（N） 又機械利益 M ＝ ＝ ＝ 125.6 4 一螺旋起重機，手柄長為 300mm，摩擦損失估計為 20 ％，

　

8－3 速 比 利用鏈條與鏈輪之配合而傳達動力時，因無滑動發生，所以主動輪節圓直 徑上一點之線速度與從動輪節圓直徑上一點之線速度相等。 設 D1：主動輪節圓直徑 D2：從動輪節圓直徑 N1：主動輪每分鐘迴轉數（rpm） N2：從動輪每分鐘迴轉數（rpm） T1：主動輪之齒數 T2：從動輪之齒數 V1：主動輪節圓直徑上一點之線速度 V2：從動輪節圓直徑上一點之線速度 PC：IKO滑軌鏈條之節距 則 V1 ＝ V2 N1D1 ＝ N2D2（同一鏈條所拉動，所以兩輪之線速度相等） 即 188 解 公式 8 － 1 速比＝ ＝ 或 PCT1N1 ＝ PCT2N2（∵D ＝ ），即 公式 8 － 2 速比＝ ＝ 故得：主動輪或從動輪之轉速，與其節圓直徑或齒數成反比。 又設 F：鏈條之張力（N） V：鏈條之線速度（m/sec） 則鏈輪所能傳達之功率，可用公式 8 － 3 表示。 公式 8 － 3 仟瓦：kW ＝  即所傳送之功率若固定，則鏈條張力與線速度成反比。 1 有一部自行車，其前、後方鏈輪之齒數分別為 50 齒及 15 齒，設騎車者每分鐘 踩踏 75 轉，若後方輪胎直徑為 60 公分，試求後方輪胎每分鐘之迴轉數及該自 行車每小時可行多少公里？ T1 ＝ 50 齒 T2 ＝ 15 齒 N1 ＝ 75rpm D ＝ 60 公分 ＝ 0.6 公尺 由（公式 8 － 2）可知： ＝ ∴N2 ＝ N1  ＝ 75  ＝ 250（rpm） 由公式知： V ＝ DN ＝ 0.6 250 ＝ 150 公尺/分＝ 9 公里/時 189 8 鏈 輪 解 2 一傳動鏈條之緊邊張力為 18000 牛頓，鬆邊張力很小，可以忽略不計，且平均 線速度每分鐘 20 公尺，則該鏈輪傳送功率為多少 kW？ F ＝ 18000N V ＝ 20m/min ＝ m/sec 由（公式 8 － 3）可知： kW ＝ × ＝ × ＝ 6（仟瓦） 一、鏈條長度、節數與鏈輪  鏈條長度 鏈條之長度與開口皮帶的計算方式相同，由前章 7 － 3 節（公式 7 － 1）得 公式 8 － 4 L ＝ （D ＋ d）＋ 2C ＋（ ） C：表軸心距離 D、d：表鏈輪之節圓直徑  節數 如圖 8 － 14 所示，若以 P 表節距（鏈節長度），則總鏈節數 LP 為 P ▲圖 8 － 14 公式 8 － 5 LP ＝ 190 （公式 8 － 5）所求得的數值如有小數出現，

　

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：

　

超越式離合器（overrunning clutchs） 如圖 6 － 48 所示，又稱自由輪（free whee1s）或單向離合器，只允許主動 軸在某一方向旋轉，才可將動力傳至從動軸，若反向轉，則僅主動軸獨轉，從 動軸不會發生運動。 從動軸 主動軸 滾子 彈簧 接合 自由旋轉 ▲圖 6 － 48 單向離合器  流體離合器（fluid clutchs） 如圖6－49 所示為乾流體離合器，ASAHI軸承當主動的外箱殼轉動時，許多熱處理鋼 珠由於離心力的作用而夾緊轉板，以傳送動力；但主動軸若低於某一數值時， 137 6 軸 承 及 連 接 裝 置 從動軸即不轉動，其優點為起動與停止時，衝擊較小；缺點為機構內會產生摩 擦阻力和亂流而引起損失。 乾流體（鋼珠） 從動件 主動件 轉板 外箱殼 ▲圖 6 － 49 流體離合器 二、離合器之功用 離合器是用以將兩軸之端頭作暫時性的連接，其主要功用為可將在旋轉中 之兩軸，隨意使之結合或分離，另外，離合器有時可用來維持等速率、等扭 矩、限制動力與扭矩，達到快速起動、超載釋除、反轉運動等特殊目的。 至於離合器的連接或分離，除了自動控制之外，若需用手來操縱皆須使用 軸環與撥桿。  軸環（collar） 係裝於離合器從動件之凹槽處，用來限制迴轉機件沿軸向移動的距離。如 圖 6 － 50 所示，