皮帶傳動是利用帶與帶輪之間的摩擦力，將動力由一軸傳至一個或更 多個動力吸收單元的一項低成本機構，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

 

成正比 成反比 平方成正比 平方成反比。 173  撓性中間聯接物有三種，即皮帶、繩及鏈，其中皮帶及鏈最為常見。  皮帶傳動是利用帶與帶輪之間的摩擦力，將動力由一軸傳至一個或更 多個動力吸收單元的一項低成本機構，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，滑動損失一 般為 2～3 ％。  V 形皮帶又稱梯形皮帶或三角皮帶，其斷面呈梯形。  V 形皮帶的規格有 M、A、B、C、D、E 等六種，其中 M 級斷面積最 小，而 E 級最大；其表示法為：型別長度。  皮帶之結合方法主要有四種： 膠合法 扣接法 縫合法 鉚 接法，IKO滑軌另外有整體製成法（在出廠前按規定長度先行結合）及銲接法 （指鋼帶）。  防止皮帶脫落的方法有三： 用隆面帶輪約束（目前最常用的方式）。 用帶叉約束。 用凸緣帶輪約束。  皮帶傳動定律： 當一條皮帶運轉時，其在皮帶輪之進入側的中心線，必須在輪的中央 平面之內，而在退出側其中心線可以無須在輪的中央平面之內。  皮帶之長度： 開口帶長： ＝ （ ＋ ）＋ ＋（ － ） 交叉帶長： ＝ （ ＋ ）＋ ＋（ ＋ ） 交叉帶更換為開口帶，應剪掉之帶長為： ＝  174  兩帶輪之轉速與其直徑成反比。  在相等塔輪中，主動軸之轉速為從動軸上任兩對稱階級上速度之比例 中項，且與從動軸中級轉速相同。 三階時：  ＝ ＝ 四階時：  ＝  ＝ 五階時：  ＝ × ＝ ＝ （N 表主動軸轉速）。  皮帶之傳達功率： 仟瓦： ＝  ＝（ － ）  有效拉力：T ＝ T1 － T2 總拉力：P ＝ T1 ＋ T2 初拉力：T0 ＝ 1 2 （T1 ＋ T2） 依據實驗： ＝ 時最適宜。 175 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 一、選擇題  下列何種皮帶並非依靠摩擦力來傳達動力，

　

槽之凸出邊受壓變形，使兩者間產生相當的壓力，可防止其自孔內 鬆脫，如圖 4 － 18（b）所示。 A 視圖 裝置前 裝置後 A 型 B 型 C 型 D 型 E 型 F 型 A 視圖 A A （a） （b） ▲圖 4 － 18 有槽直銷 78 彈簧銷（spring pin） 如圖 4 － 19（a）、（b）所示，是具有彈性之中空鋼管，有開槽形及螺 捲形兩種，當銷子打入孔內後，利用其彈性向外擴張，可保持其與銷孔 內之鎖緊作用。 開槽形 螺捲形 （a） （b） ▲圖 4 － 19 彈簧銷  快釋銷（quick － release pin） 如圖4－20 所示，有各種的頭部形狀，常使用於鬆配合之孔內，是拆卸最 方便的銷，如使用於消防滅火器之提把與開關及手榴彈上之插銷。 精密定位台T 形 鈕扣形 環形 L 形 ▲圖 4 － 20 快釋銷 79 鍵 與 銷 4 （ ） （ ） （ ） 二、銷之用途 銷是輕負荷工作的連接機件，其結合力比鍵小，當負荷為徑向或軸向的剪 力時使用之，銷之用途為兩機件間之結合、定位、傳動、防鬆及封閉機件等， 如圖 4 － 21（a）、（b）所示。 （a）結合 （b）定位 ▲圖 4 － 21 銷之功用  定位銷的功能在使兩塊機件 夾緊在一起 使一機件能繞著定 位銷在另一機件上旋轉 相對的位置能夠確定 一塊機件在另 一塊機件上作正確的滑動。  下列何種銷是由具彈性之中空圓鋼管製成，打入孔內後，

　

兩軸中心距離 因兩輪間無滑動發生，則兩輪接觸點的線速度必相等，V ＝ V1 即 2 RN ＝ 2 R1N1 公式 9 － 3 ＝ ＝ 故得：IKO滑軌在兩輪無滑動的情況下，兩輪之迴轉數與其半徑（或直徑）成反比 例，且迴轉方向相反。 又外接圓柱形摩擦輪兩軸中心距離等於兩輪半徑之和。 代入 得 DA ＝ 3DB ＝ 3  400 ＝ 1200 ∴RA ＝ 600（mm） 二、圓錐形摩擦輪 N O S R N S P R ▲圖 9 － 18 外接圓錐形摩擦輪  外接圓錐形摩擦輪 如圖 9 － 18 所示 設 ：主動輪之半頂角 ：從動輪之半頂角 ：兩中心軸之夾角 ：角速度比 因兩輪間無滑動發生，圓周的切線速 率相等，則 V ＝ V1 即 R ＝ R1 1 213 9 摩 擦 輪 則 ＝ ＝ ＝ ＝ 又因 R ＝ OPsin ，R1 ＝ OPsin 公式 9 － 10 ＝ ＝ ＝ 故得：純粹滾動接觸之兩圓錐形摩擦輪，其每分鐘迴轉數與其半頂角之正 弦函數成反比。 又 ＝ ＋ ∴ ＝ － 由（公式 9 － 10）式可知 ＝ ＝ （ － ） ＝ － ＝ － ＝ － cos ∴ ＋ cos ＝ tan （ ＋ cos ）＝ sin 公式 9 － 11 故 tan ＝ ＋ ＝ ＋ 同理 ＝ － 公式 9 － 12 故 tan ＝ ＋ ＝ ＋ 214 通常最常用之圓錐輪，係兩軸成正交者，如圖9 －19所示，即兩軸間之夾 角為 90°。 N S P N O S ▲圖 9 － 19 正交圓錐形摩擦輪 因 ＝ ＋ ＝ 90° ∴sin ＝ sin90°＝ 1 cos ＝ cos90°＝ 0 上兩式代入（公式 9 － 11）及（公式 9 － 12）得 公式 9 － 13 tan ＝ 公式 9 － 14 tan ＝  內接圓錐形摩擦輪 如圖 9 － 20 所示，其解法與外接圓錐形摩擦輪大致相同，僅 、 與 間之 關係變成 ＝ － ∴ ＝ － 代入（公式 9 － 10）可導出 215 9 摩 擦 輪 解 公式 9 － 15 tan ＝ － ＝ － 公式 9 － 16 tan ＝ － ＝ － N N P O ▲圖 9 － 20 內接圓錐形摩擦輪 4 兩軸成正交之圓錐形摩擦輪，A 輪之轉速為 1732rpm，

　

螺栓頭高 螺栓長度 螺紋長度 W D 螺帽厚度 30° 30° 45° ▲圖 3 － 12 螺栓及螺帽各部名稱 如圖 3 － 12 所示為螺栓及螺帽各部名稱，其尺度規範包括以下各項。 螺栓級數 螺栓頭形式 加工程度 螺紋規範（M：公制螺紋， 螺栓長度（50：螺栓長度 螺帽種類（若與螺栓頭相 材料性質（S20C：低碳鋼 （正級不予寫出） 同，則不予寫出） 重級 精密定位台方頭螺栓 不加工 × 六角螺帽 M18 2 ×50 S20C 18：公稱直徑 18mm， 2：螺距 2mm） 50mm） 含碳 0.20 ％） 53 3 螺 旋 連 接 件 三、鎖緊裝置 機件使用螺栓、螺帽連接後，常因機械的反複振動、受衝擊等因素而鬆 脫，甚至發生危險，因此螺帽必須有鎖緊裝置（locking device）。鎖緊的方法 主要分為摩擦阻力鎖緊裝置及確閉鎖緊裝置兩種。當幾個螺釘並排鎖在同一圓 周上時，要相對交互，一點點鎖緊，不可一個接著一個全部鎖完。若遇到須把 排成直線的螺釘鎖緊時，

　

以二維自由度微動定位系 統為例，兩套雷射干涉儀再加上微定位機構，其成本至少超過壹百伍拾萬台幣。以如此 高價位之投資成本，必定無法應用於相關產業之精密定位系統上。 因此，本計畫將從 DVD 雷射探頭製作著手，再將此自行研製之雷射探頭裝置於微奈 教專研 097P-035 微奈米精密定位平台之即時監控系統之控制 97-349 機械工程系-童景賢 米精密定位平台上，IKO滑軌並以數位訊號處理器(DSP)作系統之控制，以達到低成本即時監控之 目標。 貳、文獻探討 本計劃之主題『微奈米精密定位平台之即時監控系統之控制』之架構包括兩大部分: 微動定位平台與 DVD 雷射探頭；在此將國內外相關研究之情況與重要參考文獻作一評 述。 一 、 微動定位平台方面 微動定位平台的種類很多，其結構及驅動方式亦有所不同，以下將針對各種不同微 動平台之相關文獻作一研究。 Kanai 等(1991)[1]利用液壓（hydraulic）致動器，配合平面軸承導引（plain bearing guideways）在 200KG 之荷重下，達成 1nm 的定位解析度。