用於小空間、短距 離，受外力時由大直徑先變形，所以大 直徑抵抗力較小，且可將彈簧壓至最低 點而成為一圓形板狀，為其優點。如沙 發椅、彈簧床及手電筒後蓋上壓縮電池 用的彈簧。 二、板片彈簧 利用扁平或板狀材料製造而成者，一般也叫平彈簧或片彈簧，可分為下列 五種，如圖 5 － 5 所示。 90 ▲圖 5 － 5 板片彈簧 利用平的金屬板製成，IKO軸承用於負荷較小的場 合。 支持點產生之應力最大，常做成三角形， 以使斷面等強度。 常用於電氣開關、機槍彈匣、指甲剪。 又稱圓盤彈簧或碟形彈簧，學稱貝勒維爾 彈簧（belleville）。 利用薄片材料衝壓而成，形狀如盤，中間 有 1 圓孔，而內徑大小會影響彈性大小，一 般取內徑為外徑的一半時具有最大彈性。 常用於安裝空間小，且需要負荷大之重型 機械或模具，如使用在離合器、壓床及煞 車系統上之彈簧。 目前歐、美、日等國大量使用的產品之一。
為使傳動均勻，鏈輪齒數宜 ，鏈節宜 ，鏈 輪齒數一般不得小於 齒。 通常使用於腳踏車及機車之動力傳達鏈為 。 鏈齒外形曲線，上半部為 ，下半部為 。 為使磨損均勻，鏈條之節數須為 、鏈輪輪齒為 。 所傳送之功率若固定，則鏈條之張力與線速度成 比。 鏈條傳動之距離較 ，且速比 ，故傳動效率 為其優點。 196 三、問答題 試述鏈條傳動之優缺點。 試述鏈條之分類及其應用。 請說明防止鏈條發生擺動及噪音的方法為何？ 何謂無聲鏈，有何特點？ 設有一動力鏈，大小輪之齒數分別為 50 齒及 25 齒，若大輪每分鐘迴轉 400 次，試求小輪每分鐘之迴轉數為若干？ 某鏈輪之齒數為 60，鏈節長度為 2cm，則其節圓直徑為多少 cm？ （sin3°＝ 0.052，sin6°＝ 0.104） 兩鏈輪之中心距離為 100cm，鏈節長度 2cm，速比為 5：2，小鏈輪齒數 為 20 齒，試求兩鏈輪之節圓直徑、總鏈節數及鏈條長度各為若干？IKO滑軌摩擦輪 學習目標 能了解摩擦輪的傳動原理。 能知悉各種摩擦輪的形式、特性及其應用。 能熟練摩擦輪的速比、傳動馬力與輪徑、轉速、正壓 力及摩擦係數相互間之關係與計算。 198 9－1 摩擦輪傳動原理 凡是藉由摩擦力（frictional force）將一軸之迴轉運動直接傳達於他一軸， 使他一軸之輪也發生迴轉運動，此種傳達動力的兩輪，稱為摩擦輪（friction wheels）。 B A F' F ＝ n n n' ▲圖 9 － 1 摩擦輪 摩擦輪之所以能傳達運動，全賴兩輪 間接觸處之摩擦力，此乃摩擦輪傳動原 理。所以摩擦力的大小對摩擦輪之使用效 率具有很大的影響，根據實驗證明，此摩 擦 力 之 大 小 又 取 決 於 正 壓 力（normal pressure）和兩輪接觸面間之摩擦係數 （coefficient of friction）而定。
▲圖 8 － 11 滾子鏈節的節距、寬度與滾子直徑 186 無聲鏈（silent chain） 又稱倒齒鏈（inverted tooth chain），鏈條與鏈輪的接觸到分離，無滑動發 生，因此運轉時沒有噪音。其特點為： 適用於較大負荷及高速動力傳動的場合，傳輸速率 15～30 m/sec。 節距因磨損而增長時，可自動補償磨損，不易脫鏈。 傳動時不生噪音與陡振，效率高、壽命長。 精密定位台齒片兩端的齒形為斜直邊。 常用之無聲鏈有兩種，如圖 8 － 12 所示為雷諾氏 無聲鏈（Renold inverted tooth chain），左圖為新鏈條裝 置於鏈輪之情況；右圖為同一條已磨損的鏈跨在鏈輪 的情形。如圖 8 － 13 所示為莫氏無聲鏈（Morse rocker joint chain），它可消除當鏈條在鏈輪上彎曲時，銷釘 所產生之滑動摩擦。 主動輪 C W a c b C W 主動輪 b a ▲圖 8 － 12 雷諾氏無聲鏈 ▲圖 8 － 13 莫氏無聲鏈 汽機車引擎內部是使用確 動皮帶，你知道嗎？其實 無聲鏈也可以直接取代確 動皮帶，讓引擎在正確時 間轉動到正確位置，而且 和引擎的使用壽命相同， 不用定期更換皮帶，這樣 就不會因為皮帶斷裂導致 車子拋錨了。 187 8 鏈 輪 （ ） （ ） （ ） 可以高速傳動且無噪音之鏈條是 塊狀鏈 滾子鏈 柱環鏈 倒齒鏈。 為防止工作時間過久，每一鏈節之長與鏈輪輪齒上的周節不能相合 導致鏈條脫離鏈輪，應使用 倒齒鏈 塊狀鏈 滾子鏈 柱環鏈。 適用於輸送物品之鏈為 滾子鏈 柱環鏈 節鏈 塊狀鏈。
B 輪之轉速為 3000rpm， 則 A、B 兩軸之半頂角各為幾度？ NA ＝ 1732rpm NB ＝ 3000rpm 由（公式 9 － 13）可知： tan ＝ ＝ ＝ 1.732 ∴ ＝ tan 1 1.732 ＝ 60° 故 ＝ 90°－ ＝ 90°－ 60°＝ 30° 216 解 5 一對外接圓錐形摩擦輪，其圓錐半角分別為 A＝ 45°、 B＝ 30°，則兩輪速比 為若干？ A ＝ 45° B ＝ 30° 由（公式 9 － 10）可知： ＝ ＝ ＝ 0.5 0.707＝ 0.707 三、橢圓輪 B P Q 4 T F F 2 C H Q T H ▲圖 9 － 21 橢圓輪 如圖9－21所示，兩相等之橢圓摩擦 輪，設 Q2、Q4 為兩旋轉軸心，P 點在兩軸 中心線上移動，由橢圓的性質知：橢圓 上任一點至兩焦點的距離和等於長軸， 所以 Q2P ＋ PB ＝ Q2P ＋ PQ4 ＝ FF1 ＝ HH1 以 2 為主動件，迴轉速 N2；4 為從動 件，迴轉速 N4，則 當 F 與 H 接觸時，速比最大。 當 F1 與 H1 接觸時，速比最小。 當 F1F 與 H1H 兩軸平行時，速比等於 1，故最大速比與最小速比互為倒數 關係。 公式 9 － 連座軸承17 max ＝ ＝ min ＝ ＝ 217 9 摩 擦 輪 解 解 6 兩相等橢圓輪 A 與 B，被用來傳遞平行軸間的運動，若長軸為 2a，短軸為 2b， 而焦點至橢圓中心距離為 c，則最大及最小之速比各為何？ 〔註：c ＝ － 由（公式 9 － 17）可知： max ＝ ＝ ＋ － min ＝ ＝ － ＋ 7 如上題若長軸為 10cm，短軸為 6cm，A 輪的轉速為 90rpm，試求兩軸間之距離 及 B 輪的最小轉速各為何？ a ＝ ＝ 5（cm） b ＝ ＝ 3（cm） NA ＝ 90rpm 兩軸間之距離＝長軸＝ 10（cm） 焦點至橢圓中心距離 c ＝ － ＝ － ＝ 4 由（公式 9 － 17）可知： ＝ ＋ － ＝ ＋ － ＝ ∴NB ＝ ＝ ＝ 10（rpm ） 四、摩擦輪傳動之功率 在一組摩擦輪動力傳動機構中，若原動輪與從動輪不發生滑動，則傳達之 功率，可根據下列方法計算。 設 V：摩擦輪之線速度（公尺/秒） F：摩擦力（牛頓） D：摩擦輪直徑（公尺） N：摩擦輪每分鐘之迴轉數（rpm） n ：接觸處之正壓力（牛頓） ：摩擦係數 218 解 傳動功率： 公式 9 － 18 kW ＝ （仟瓦） 1kW（仟瓦）=1000W（瓦特）=1.36PS（馬力） 由上列公式可知，欲使傳動功率增加的方法有四種： 增大直徑。 增加轉速。 增加摩擦係數。 增加正壓力。 但由於受空間的限制，轉速有最大極限及增大正壓力會損壞機器，故一般 增加傳動功率的方法，以增加摩擦係數為佳。 8 一摩擦輪每分鐘迴轉 500 次，其直徑為 10 公分，
用活相互連接而成，各節可以隨時裝上或拆下，以調 整鏈的長度。 ▲圖 8 － 7 節鏈 184 合環鏈（closed link chain） 如圖 8 － 8（a）、（b）所示，又稱閉鎖銷鏈（closed－end pintle chain）， 由連接片、間隔管、銷等連接而成，大都用於連續操作工廠之輸送系統，此種 鏈僅限於低速率、重負載之場合。 三、動力傳達鏈（power transmission chain） 精密定位台在較高速度下傳達較大動力且兩軸之轉速比需正確時所用之鏈條，此種鏈 多用鋼料精製，形狀富規律，故需使用較精密之鏈輪配合之，依其形式之不同 可分為三種。 塊狀鏈（block chain） 如圖 8 － 9 所示，由實體鋼之塊狀環組合而成，製造容易，價格便宜，用 於較低轉速之動力傳達，速率不超過 40～45 cm/sec。 （a） （b） ▲圖 8 － 8 合環鏈 ▲圖 8 － 9 塊狀鏈 滾子鏈（roller chain） 如圖 8 － 10（a）、（b）所示，由活動滾子、軸襯、銷及聯片組合而成， 為動力傳達鏈中最常用者，常使用於腳踏車、機車及一般工廠傳送動力用，適 於高速動力之傳達。如圖 8 － 11 所示為鏈節之節距、滾子直徑、寬度。若傳達 較大動力時，則可採用多條並列之方式以達到所需之目的。 185 8 鏈 輪 W h T T Dr ppppppp H L M J D （a）滾子鏈之組合圖 鏈板 襯套 鏈銷 開口銷 （b）鏈節之分解 T：鏈板厚度 H：滾子鏈板高度 W：滾子鏈片內寬 Dr：滾子外徑 D：銷外徑 L：鏈銷 L 部長度 M：鏈銷 M 部長度 h：鏈銷板高度 p：節距 ▲圖 8 － 10 滾子鏈 鏈條寬度 滾子直徑 節距 鏈條寬度 滾子直徑 節距（雙節距）
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