▲圖 7 - 2 平皮帶 平皮帶經使用一段時間後,皮帶與帶輪所接觸之表面,常會產生光滑現 象,因此必須使用皮帶膠蠟(wax)塗抹於皮帶之接觸面上,以增加其摩擦 力,減少滑動損失。 V 形皮帶(V - belts) 如圖 7 - 3 所示,又稱梯形皮帶或三角皮帶,由斷面呈梯形所製成無接頭 之環形帶圈,掛在有 V 形槽的三角皮帶輪上,藉以傳達動力者,IKO軸承具有下列幾項 優點: 摩擦力大,滑動損失小。 可以吸收衝擊,運轉較平穩,噪音小。 149 帶 輪 7 適用於兩軸距離短且轉速較快者。 旋轉方向可以任意改變。 若數條使用時,其中一條折斷,仍能繼續傳動。 裝置簡單,價格低廉,
牙底(root):螺紋之底部。 螺紋深度(thread depth):牙頂至牙底的垂直距離,或稱牙深。 21 2 螺 旋 二、螺旋之功用 螺旋之功用甚為廣泛,主要者有下列: 鎖緊機件 螺帽 螺栓 ▲圖 2 - 4 利用螺旋鎖緊機件 如圖 2 - 4 所示之螺栓和螺帽, 利用螺紋而將兩個以上之機件予以 鎖緊,成為一體。且整個螺紋的鎖 緊力,是由作用的牙頂數乘上每一 牙頂所能承受的力而得。此類螺紋 大都用 V 形螺紋。 傳達運動或動力 如圖 2 - 5(a)、(b)所示,利用螺旋來傳達運動或動力。此類螺紋的 效率由最佳到較差排列為滾珠螺紋>方螺紋>梯形螺紋>鋸齒形螺紋。 滾針軸承馬 達 頭座 夾頭 橫滑臺 夾刀柱 線性運動 旋轉運動 導 螺 桿 車 床 尾 座 旋轉運動 力量 溜板 (a)以車床導螺桿傳輸運動 (b)核桃破 鉗應用 螺旋傳輸力量 ▲圖 2 - 5 利用螺旋以傳達運動或動力 調整機件的距離 例如機車利用螺旋來調整鏈條之鬆緊, 車床之刀座利用螺旋來調整進刀量之大小。 螺旋在生活中隨處可見,例如DIY的 書櫃結合、機車車燈與外殼、檯燈與 檯燈架的組合、電腦主機與外殼,這 些都是利用螺旋的鎖緊功能。 22 ( ) ( ) 測量 如圖 2 - 6 所示之分厘卡,利用精確之螺桿,使其旋轉一周就前進一個導 程之原理,藉以測定尺度。 主軸 砧座 測量面 精確調整螺桿 ▲圖 2 - 6 應用螺旋之調節以測量尺度 以下何者非為螺紋主要功能? 鎖緊機件 傳遞動力 調節 位置 減少摩擦。
兩者並無明顯之區別,一般而言,直徑 在 6.35mm 以上者,通稱為螺栓,其螺桿桿身部分不具螺紋,與螺帽配合使 用;直徑在 6.35mm 以下者,通稱為螺釘,無須使用螺帽。 一、螺栓 貫穿螺栓(through bolt) 貫穿螺栓用於連結貫穿機件之孔,並以螺帽鎖緊,此形式之螺栓為最佳之 螺旋連接方法,因為在損壞或脫落時可輕易地更換,如圖 3 - 1 所示。 精密定位台帶頭螺栓(tap bolt) 帶頭螺栓是不需螺帽的,其夾持力來自螺栓頭與某一連接件的螺紋孔,且 不宜時常拆裝,因為會導致螺紋損傷,如圖 3 - 2 所示。 柱螺栓(stud bolt) 柱螺栓又稱螺樁,無頭而兩端均製有螺紋,如圖3-3所示。用於不適宜用貫 穿螺栓的地方,如內燃機之汽缸蓋(cylinder head)、櫃蓋(chest cover)等經 常需要移動的機件,其一端在螺孔中,而另一端則用螺帽旋緊。 ▲圖 3 - 1 貫穿螺栓 ▲圖 3 - 2 帶頭螺栓 ▲圖 3 - 3 柱螺栓 47 3 螺 旋 連 接 件 特種螺栓 為特殊目的所製造的螺栓,如圖 3 - 4 所示,(a)為T形螺栓,用於T形 槽或鳩尾槽之固定;(b)為環首螺栓,用於需吊起機械的場合;(c)為地腳 螺栓,用於固定機械於地基上。 (a)T 形螺栓 (b)環首螺栓 (c)地腳螺栓 ▲圖 3 - 4 特種螺栓 二、 螺釘 可依形狀大小及用途之不同,分為下列五種: 帽螺釘(cap screw) 帽螺釘部分長度有螺紋,用以連結兩機件,其一端穿過一機件之光滑孔,
右螺紋及左螺紋 二、依螺紋線數之不同可分為 單螺紋 圓柱上只有一條螺旋槽者稱之,也就是ASAHI軸承螺旋之端面只有單牙口者,如圖 2 - 8(a)所示。 複螺紋 圓柱上切有兩條或兩條以上互相平行之螺旋槽者稱之,也就是螺旋之端面 有雙牙口或以上者,如圖 2 - 8(b)、(c)、(d)所示。一般使用的螺紋大 多為單線螺紋,但需求快速進退之構件,則可使用多線螺紋。 【註】螺紋之螺紋線數與導程之關係為: L(導程)= n(螺紋線數)×P(螺距) 單線螺紋之導程 L = P。 雙線螺紋之導程 L = 2P,螺紋線端相隔 180°。 三線螺紋之導程 L = 3P,螺紋線端相隔 120°。 24 四線螺紋之導程 L = 4P,螺紋線端相隔 90°。 導程(L) 螺距(P) 1 1 (a)單線螺紋 (b)雙線螺紋 (c)三線螺紋 (d)四線螺紋 導程(L) 螺距(P) 2 1 1 2 導程(L) 螺距(P) 3 2 1 123 導程(L) 螺距(P) 4 3 2 1 1234 ▲圖 2 - 8 單螺紋及複螺紋 25 2 螺 旋 三、依螺紋位於機件之外側或內側可分為 外螺紋 在機件外側之螺紋,如圖 2 - 9(a)所示,螺栓之螺紋。 內螺紋 在機件內側之螺紋,如圖 2 - 9(b)所示,螺帽之螺紋或機件上內孔攻螺 紋者。 (a) (b)
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。
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