(cone clutchs) 如圖 6 - 44(a)、(b)、(c)所示,利用兩個互相配合之圓錐面產生 的摩擦力而傳達動力,適合於低速而動力較大的傳動,且為了維持良好 之接觸,常以彈簧作用於離合器上維持接合,半錐角 以 8°~14°較理 想,而以 12.5°為最佳。 彈簧 栓槽軸 (a) b (b) (c) 摩擦板 彈簧 離合器控制 圓錐 軸 ▲圖 6 - 44 滾針軸承錐形離合器 圖中 Fn 為錐面上的正壓力 rm 為摩擦面之平均半徑, = = + (mm) b 為摩擦面之寬度(mm) P 為摩擦面之容許壓力(N/mm2 ,MPa) A 為摩擦面之接觸面積(mm2 ) 134 解 軸向推力為 穩定運轉時,此時無摩擦力作用 公式 6 - 3 = 啟動時,除了 Fn 之軸向分力外,尚有一軸向前進之摩擦阻力 Fncos 公式 6 - 4 Fa = Fnsin + Fncos ,即 Fa = Fn(sin + cos ) 由於摩擦所產生之扭矩(圓周方向)為 公式 6 - 5 = = = 由(公式 6 - 3)得知: = = = 公式 6 - 6 ∴ = 4 如圖 6 - 44(b)所示之錐形離合器, = 12.5°,錐面寬 10 公分,錐體摩擦面平 均直徑100公分,摩擦係數為0.2,錐面允許工作應力為0.1MPa,求此離合器啟動時 所需的軸向推力。(sin12.5°= 0.2164,cos12.5°= 0.9762) b = 10cm = 100mm Dm = 100cm = 1000mm = 0.2 P = 0.1MPa
又稱為葉片彈簧(leaf spring)或半 橢圓葉片彈簧。 利用數片長度不同具有曲度之彈簧鋼 片組成。 承受壓力時,彈簧逐漸變形而儲存能 量或吸收振動。 用於大貨車、火車之底盤彈簧。 簡易單片彈簧(simple plate spring) 90 皿形彈簧(disk spring) 疊片彈簧(lamellar spring) F 91 5 彈 簧 又稱為錐形蝸旋彈簧。 由具有平行軸線長尺度 的鋼片捲製而成,有自 行減振的效果。 D1:最小圈內直徑 D2:最大圈外直徑 t:鋼片厚度 W:鋼片寬度 L:彈簧自由長度 動力彈簧:用長而窄之薄片金屬,繞 成螺旋形放置於匣內,做為能量儲 存,如鑽床上之彈簧、玩具之回動彈 簧。 環形彈簧:又稱為扣環,IKO軸承主要用途做 為固定、扣鎖或保持元件在軸上與孔 上內某適當位置,(a)是利用鋼線製 成圓圈,接口處各彎一小圓圈,用於 放鬆彈簧緊縮力,通常使用於軟管和 硬管連接處;(b)為 C 形內扣環,用 於防止軸向移動之機件位置之控制。 蝸旋彈簧(volute spring) 動力及環形彈簧 91 環形彈簧 t (a) (b) 動力彈簧 (power spring and ring spring) D L W t 簡易劃法 ▲圖 5 - 5 板片彈簧(續) 92 ( ) ( ) ( ) 彈簧各圈相互貼緊,兩端成掛狀,此彈簧稱為 錐形彈簧 扭轉彈簧 拉力彈簧 壓縮彈簧。 可防止機件發生軸向運動之機件為 壓縮彈簧 伸張彈簧 蝸旋彈簧 扣環。 裝有鉸鏈之紗門若可自動關閉,則鉸鏈內所使用的彈簧為 拉伸 彈簧
如圖 1 - 2 所示,滑動接觸之條件為: 接觸點 P 之線速度 VP2 與 VP3 在公法線 N - N 上之分量速度相等,即 Pn 向量。 接觸點 P 之線速度 VP2 與 VP3 在公切線 T - T 上之分量速度不相等而產生 滑動,即 Pt2 ≠ Pt3 向量。 N T P n 3 T N 主動件 2 ▲圖 1 - 2 滑動接觸 N 主動件 3 P 2 T T N ▲圖 1 - 3 滾動接觸 滾針軸承(rolling contact) 兩機件在接觸點彼此之相等速度等於零,也就是沒有發生滑動現象之傳動 者,如摩擦輪。如圖 1 - 3 所示,滾動接觸之條件為: 在接觸點 P 之線速度相等,VP2 = VP3 。 接觸點 P 落在 O2O3 之連心線上。 6 ( ) ( ) 二、藉中間連接物(intermediate connector)傳動者 剛體中間連接物 如圖 1 - 1 所示之連桿,能傳送推力及拉力。 撓性中間連接物 如皮帶、繩子、鏈條等,僅能傳送拉力,不能傳送推力。 流體中間連接物 如水壓機之水、油壓機之油,僅能傳送推力,不能傳送拉力。
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。
如圖 6 - 33 所示,又稱為虎克接頭(Hooke's joints)或十字接頭(cross joints),是球面四連桿組之應用。常用於兩軸中心線不平行,且相交 於一點,兩軸心的角度可任意變更之情況下使用,而且極富吸振性與耐 久性;當原動軸以等角速度旋轉,從動軸則以變角速度旋轉,兩軸之轉 速比介於 cos ~ 之間,兩軸心之夾角愈大,轉速比變化愈大,所傳 達的效率也就愈差,且在轉動時會產生扭力及噪音等缺失,因此兩軸心 之夾角一般在 5°以下比較理想,最高不宜超過 30°。如果欲使原動軸與 從動軸之轉速相等,可在兩傳動軸之間另加一中間軸或稱副軸,NACHI軸承使其偏 125 6 軸 承 及 連 接 裝 置 位角度相等即可,亦即成對使用,常用於汽車之傳動軸上,如圖 6 - 34 (a)、(b)所示。引擎輸出的動力,由位置較高的變速箱,經萬向接 頭傳遞到位置較低的後輪軸。 ▲圖 6 - 33 萬向接頭 副軸 (a)萬向接頭之安裝 傳動軸 滑動接頭 變速箱 萬向接頭 後軸總成 (b)
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