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元智大學工程概論 授課講義 授課教師 ： 徐澤志 機 械 由具有抵抗力之物體組合而成 各部之關係運動完全受限定 做有效工作 機 械 構 成 接受能之部分 將接受能予以傳達，或變形之部分 做有效工作之部分 將以上三部分保持於適當位置之靜止部分(亦稱為機體部分) 作用於機械之力 正向應力 彎曲應力 剪應力 扭轉剪應力 機械的破壞模式 最大正向應力破壞理論 最大剪應力破壞理論 最大應變能破壞理論 反覆形式負荷的設計 長柱測潰的破壞 何謂機構（mechanism)？ 機構的類型 一個機構是由一系列互相連接的物體所構成，。這裡所謂的“物體”在機構學上正式的名稱稱為『連桿（Link），連桿相互連接，且連桿間有相對運動，如此便構成了機構，而連桿間的部份就稱為『接點(joint)』 平面機構 平面機構之所以稱為平面，是因我們鎖定平面機構中的某一點，這個點在運動過程中所劃過的軌跡是在一個平面上，而機構中的每一個點劃過的軌跡，則全部是在平行的平面上。 平面機構中的接點 機構的輸入及輸出 (一)機械效益(mechanical advantage，MA-) 或 F0：機構輸出（從動件）的力量 Fi：機構輸入（主動件）的力量 T0：機構輸出（從動件）的扭力 Ti：機構輸入（主動件）的扭力 機構的輸入及輸出 (二)機械效率（mechanical efficiency，η） η：機械效率 E0：機構輸出能量 Ei：機構輸入能量 Ef：機構因摩擦等損失之能量 η：機械效率 連桿的構成 將輸入的動作或力，以線性比例的方式去產生輸出。像腳踏車中，轉動動作的輸入是腳踏板，傳動動作的輸出是在後輪，而輸出和輸入之間便是靠著鏈輪做等比的傳輸。 2.非線性比例平面機構： 接點的個數、形式、和彼此之間的連接關係、接點和接點之間的距離，決定了動作或力傳輸上的整體特性。 何謂機件（mechanism element)？ 如:螺栓、螺帽、軸、軸承、齒輪等，任機械均會使用的零件。 機件的種類 連接用機件（螺栓、螺帽、銷、鉚丁） 有關軸之機件（軸、軸承） 傳動裝置（摩擦輪、齒輪、皮帶輪、連桿、凸輪、制動器） 緩衝裝置（彈簧等） 有管之機件（管、管接頭、閥等） 連接用機件 螺紋（Screw）：移動或動力傳達。 螺栓(Bolt)：由於容易組合與拆卸，故作為一般機械連接之用。 銷、鍵、鉚釘 銷(Pin)：用於固定輕載荷之機械部份，其種類 有平行銷、推拔銷、開口銷。 鍵(Key)：是將齒輪、皮帶等固定在軸上時所使 用。 鉚釘(Rivet)：用於接合鋼板、鈑金等。 軸的種類 以受彎曲作用為主（車軸） 以受扭轉作用為主（傳動軸，如發電機、機動機之軸） 除扭轉之外同時受彎曲、拉力、壓縮（如傳之螺旋槳軸、水車軸、曲柄軸，用於內燃機、往復式蒸汽機） 固定軸接頭(Fixed) coupling)：將兩軸接合成一直線。 萬能接頭(universal joint)：汽車及工具機多使用。(圖) 離合器(clutch)：抓牙離合器(dog clutch)係將抓牙互相嵌合，以傳達旋轉，故其傳動確實。 軸承（bearing) 支持軸之機件。軸承可分為承受垂直於軸方向壓力之徑向軸承(Radial bearing)，與承受軸方向壓力之只推軸承(Thrust bearing)兩種。又按照接觸情況而有滑動軸承與滾動軸承之分。 (圖) 摩擦輪與齒輪 1.摩擦輪(Friction wheel)： 欲傳達運動之兩軸距離短時，可於兩軸上安裝適當形狀之輪使之互相接觸，由接觸所發生之摩擦力以傳達動力。 2.齒輪(Toothed wheel)： 用相當於摩擦輪接觸面之面作為節面(Pitch surface)，而刻以齒形，使彼此互相囓合，即使強大的動力，也能以一定的速度比正確傳遞。 差速齒輪(Differential gear) 凸輪為具有特殊輪廓的一種輪。由凸輪之旋轉而使與其接觸之從動件，按照凸輪之輪廓做複雜之週期性運動。 皮帶傳動 皮帶傳動，係將皮帶輪固定於原動軸與從動軸，而將皮帶繞掛於皮帶輪，由輪面與皮帶面之摩擦以傳動動力之裝置。 其他傳動 繩輪傳動：用於兩輪間距長之 傳動甚為方便。 鏈輪傳動：係於輪間距離短時 利用之傳動裝置。 彈簧 緩和振動、衝擊的彈簧。（電車、汽車用） 儲蓄動力，而以此為原動力使其運動彈簧。 代替負荷使用之彈簧（如：安全閥） 用來測量力之彈簧（如：彈簧秤用之彈簧材料，使用彈簧鋼、磷青銅） 管與閥 流體之輸送，需使用管道，而欲調