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2007年6月8日 星期五

獨立懸吊系統


b94611037蔡智鴻
個在學習過一學期的機動學之後,不能一直紙上談兵,也該把機動學應用到日常生活中了!而這也是學習的最終目的吧!所以就從日常生活中的汽車下手,而大家對汽車的要求除了要快之外,另一個需求就是舒適吧,原來要求舒適的過程中也可以跟連桿有關係喔!!
獨立懸吊系統是左、右輪可以獨立運動的懸吊型式。常見的獨立懸吊系統有雙A臂式、麥花臣支柱式、多連桿式、拖曳臂式、半拖曳臂式。

雙A臂式


Double-Wishbone Type英文直譯為雙叉骨式或雙雞胸骨式,依構造的形狀又稱為雙A臂式。採用雙A臂式獨立懸吊系統的車輛總是給人有高級和性能化的感覺。雙A臂式懸吊因使用目的不同而有多樣化的結構型式,上、下控制臂呈A型、V型或▽型。雙A臂式懸吊可以設計成當車輪彈跳或車身傾斜時,左右車輪間的輪距不變或是車輪的傾角不變,一般採用雙A臂式懸吊的車型則是取其中間;當車輪彈跳或車身傾斜時,輪距的變化和傾角變化都會比其他的懸吊方式小;因為避震器不會被彎曲使避震器的磨擦阻力小;連桿可以全部裝置在副車架上,以阻隔震動和噪音;因此採用雙A臂式懸吊容易使汽車擁有突出的轉向性能和乘坐舒適性,例如Honda許多車系的前、後懸吊均是採用雙A臂式獨立懸吊系統。

麥花臣支柱式

麥花臣支柱式懸吊是演變自雙A臂式懸吊的一種懸吊型式。它將雙A臂式懸吊的上支臂和轉向節與避震器結合在一起,並將彈簧安置在避震器的上段,避震器的上端則與車體結合。麥花臣支柱式懸吊與雙A臂式懸吊使用相同的下支臂。由於麥花臣支柱式以避震器做為車輪轉動時的中心軸,而與荷重的軸線互不重疊,使避震器在伸縮時造成彎矩,而產生磨擦阻力。使用在後軸的麥花臣支柱式懸吊會再加上半徑桿以保持前後方向的剛性。

多連桿式

多連桿式懸吊是一種衍生自雙A臂式懸吊的懸吊型式,此構型看起來與雙A臂式懸吊極為相似而不易辨別,因此辨認此型懸吊時多以汽車製造廠所公佈的為準;例如Lexus 430的後懸吊下支臂及看似多連桿式,但Toyota宣佈其為雙A臂式懸吊。多連桿式懸吊的各連桿以不同的長度、角度做連結,以找出最適合的幾何變化。近年來由於對於對於乘坐舒適性和操控性的要求越來越高,因而汽車製造廠紛紛投入從事多連桿式懸吊的研究。

拖曳臂式

托曳臂的樞軸以與車身中心線成直角的關係裝置在懸吊架,是一種專門使用在後輪的懸吊系統。由於托曳臂的樞軸與車身中心線成直角,使托曳臂和車輪與車身中心線成平行狀態,車輪的行程與地面成垂直。托曳臂式懸吊有傾角變化為0的優點,並使避震器不會彎曲,乘坐舒適性及空間利用率佳。在轉向時托曳臂會造成車輪角度呈前展狀態,而不利於操控的穩定性。

半拖曳臂式

半托曳臂式懸吊的托曳臂以與車身中心線成一斜角關係的方式裝置在懸吊架。由於車輪的行程劃出較大的圓弧,半托曳臂式懸吊在轉向時,車輪的傾角和輪距變化較托曳臂式小,使車輛在轉向時的穩定性極佳。因此半托曳臂式懸吊為多款高級房車和高性能車型採用。例如第一代Lexus LS400車型的後軸即採用半托曳臂式懸吊。

獨立懸吊的優點

1.懸吊系統重量較輕,車輪的貼地性良好,乘坐舒適性佳,操控的穩定性良好。
2.車輪角度變化量的自由度大,有利於改善操控的穩定性。
3.懸吊構件之間的自由度是防震的方法,也有利於防止噪音發生。

獨立懸吊的缺點

1.零件數量多,零件的精密度要求高,導致成本偏高。
2.因連桿的自由度大,有不利於輪胎磨耗的可能。
3.需要較大的裝置空間。
4.懸吊系統的特性必須做仔細的調整。 Read more!

煞車系統


我是王啟維

平常騎車煞車沒想到也是凸輪的功能的一種運用在日常生活上。

鼓式煞車:以一個制動凸輪與兩塊具定位點的煞車磨擦塊構成,與連動臂裝置於煞車盤上,兩塊磨擦塊本身掛上兩個彈簧,在煞車無作用時此車磨擦塊並不會與煞車鼓接觸,作用時制動凸輪旋轉,使得煞車磨擦塊撐開而與煞車鼓磨擦,產生制動效果;因車輪轉動方向,故磨擦塊有主副之分;鼓煞機構為半封閉式,若有水或油等異物滲入,將會明顯的影響制動效果;也因為是半封閉式,所以因磨擦而生成的細微粉粒應定時清潔;又因為是半封閉式,故散熱較差,連續使用過度時可能會發生煞車失效的現象;連動方式則以鋼線(前後輪)或連桿(後輪居多);優點則為造價便宜,缺點則為維修時通常需將整個輪子取下才能施工,且因磨擦塊磨損後間隙加大,需經常調整;鼓煞因為成本較低,所以長久以來被廣泛的運用在各類的煞車中。

其原理就是煞車總泵活塞向前使壓力作用到煞車總泵內的煞車油,煞車油經由煞車油管傳送到每個煞車的車輪分泵活塞。當車輪受到液壓時,車輪分泵的活塞會推動來令片向外,來令片壓向旋轉中的煞車鼓,以產生足夠的磨擦力量作為煞車之用。

鼓煞的優點是煞車力大且比較不會打滑,但缺點是散熱差,一但過熱就容易失靈。相反的碟式煞車雖然煞車打滑的機率比較高一點點,但是因為優異的散熱性,也讓碟煞的穩定性提高許多!碟煞與鼓煞是可以共用的,如有些汽車仍然有"前碟後鼓"式的煞車,而通常碟式煞車因為穩定度高,所以都會用在傳動輪上。這也是在前驅車看不到"前鼓後碟"的原因。

碟式煞車:在輪鼓上裝置一碟盤與一卡鉗,卡鉗內裝置磨擦塊,作用時卡鉗內的活塞推動磨擦塊與碟盤相互磨擦而產生制動效果;傳動方式則以油壓式為主;相較於鼓煞的優點為維修便利,不需調整間隙,不易產生過熱現象,不需特別清除磨擦碎屑,碟盤外徑與卡鉗位置較易改變能有更大的力矩而有更良好的制動效果,不受輪鼓大小限制,缺點為造價較高;


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麻煩老師看一下我的作業及文章

教授你好:
我是范詠晴 學號b94611043
之前寄到論壇的信當中還有兩個夾帶檔案
分別是論文pdf檔,以及我整理過的doc檔
麻煩請老師再看看
若是格式或內容不符再請告知,謝謝
另外,我的作業四原本就3個小題都有作答,請您再批閱
謝謝

請不要讓我為難,因為我早已說明過這種張貼方式不能使用附件!
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變速箱,古魯伯公式


我是B94611033劉德一

從以前開始就一直有這個疑問:究竟變速箱是如何能將一部車的速度變的如此多檔呢?剛好最近剛學完齒輪和齒列,就去找了這方面的資料,分析一下發現:變速箱之齒輪大部分為平行螺旋齒輪,為共軸機構,由兩組同軸齒輪構成,並以控制桿推動選擇不同轉速比之齒輪組來進行變速,以下是其原理概述:

一、變速箱的作用
發動機的物理特性決定了變速箱的存在。首先,任何發動機都有其峰值轉速; 其次,發動機最大功率及最大扭矩在一定的轉速區出現。比如,發動機最大功率出現在5500轉。變速箱可以在汽車行駛過程中在發動機和車輪之間產生不同的變 速比,換檔可以使得發動機工作在其最佳的動力性能狀態下。理想情況下,變速箱應具有靈活的變速比。無級變速箱(CVT)就具有這種特性,可以較好的發揮發 動機的動力性能。

二、CVT
無級變速箱有著連續的變速比。其一直因為價格、尺寸及可靠性的關係而沒有大量裝備汽車。現在,改進的設計使得CVT的使用已比較普遍。

國產AUDI 2.8 CVT


變速箱通過離合器與發動機相連,這樣,變速箱的輸入軸就可以和發動機達到同步轉速。
奔馳C級Sport Coupe 6速手動變速箱



一個5檔的變速箱提供5種不同的變速比,在輸入軸和輸出軸間產生轉速差。

三、簡單的變速箱模型

為了更好的理解變速箱的工作原理,下面讓我們先來看一個2檔變速箱的簡單模型,看看各部分之間是如何配合的:



輸入軸(綠色)通過離合器和發動機相連,軸和上面的齒輪是一個部件。

軸和齒輪(紅色)叫做中間軸。它們一起旋轉。軸(綠色)旋轉通過齧合的齒輪帶動中間軸的旋轉,這時,中間軸就可以傳輸發動機的動力了。

軸(黃色)是一個花鍵軸,直接和驅動軸相連,通過差速器來驅動汽車。車輪轉動會帶著花鍵軸一起轉動。

齒輪(藍色)在花鍵軸上自由轉動。在發動機停止,但車輛仍在運動中時,齒輪(藍色)和中間軸都在靜止狀態,而花鍵軸依然隨車輪轉動。

齒輪(藍色)和花鍵軸是由套筒來連接的,套筒可以隨著花鍵軸轉動,同時也可以在花鍵軸上左右自由滑動來齧合齒輪(藍色)。

1檔

掛進1檔時,套筒就和右邊的齒輪(藍色)齧合。見下圖:



如圖所示,輸入軸(綠色)帶動中間軸,中間軸帶動右邊的齒輪(藍色),齒輪通過套筒和花鍵軸相連,傳遞能量至驅動軸上。在這同時,左邊的齒輪(藍色)也在旋轉,但由於沒有和套筒齧合,所以它不對花鍵軸產生影響。

當套筒在兩個齒輪中間時(第一張圖所示),變速箱在空擋位置。兩個齒輪都在花鍵軸上自由轉動,速度是由中間軸上的齒輪和齒輪(藍色)間的變速比決定的。

四、真正的變速箱

如今,5檔手動變速箱應用已經很普遍了,以下是其模型。



換檔桿通過三個連桿連接著三個換檔叉,見下圖



在換擋桿的中間有個旋轉點,當你撥入1檔時,實際上是將連桿和換檔叉往反方向推。
你左右移動換檔桿時,實際上是在選擇不同的換檔叉(不同的套筒);前後移動時則是選擇不同的齒輪(藍色)。



倒檔 通過一個中間齒輪(紫色)來實現。如圖所示,齒輪(藍色)始終朝其他齒輪(藍色)相反的方向轉動。因此,在汽車前進的過程中,是不可能掛進倒檔的,套筒上的齒和齒輪(藍色)不能齧合,但是會產生很大的噪音。

同步裝置

同步是使得套筒上的齒和齒輪(藍色)齧合之前產生一個摩擦接觸,見下圖



齒輪(藍色)上的錐形凸出剛好卡進套筒的錐形缺口,兩者之間的摩擦力使得套筒和齒輪(藍色)同步,套筒的外部滑動,和齒輪齧合。


另外,我找到了有關古魯伯公式的詳細介紹:
http://www.eng.tau.ac.il/~shai/pdfs/graph%20theory%20representation%20of%20engineering%20systems.pdf
可以進去看看喔

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機動學相關論文


b94611043
范詠晴
蒸氣小火車模型設計

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一個有關機動學的網站


我是B94611033劉德一
這是我找的一個有關機動學的網站
連結
簡介:
裡面主要是在介紹一些關於機器人的機構及機動運用及一些相關聯結,可以去看看喔

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免費又強大的數學軟體


b94202029 物理二 張哲輔

相信大家都知道耳聞 Mathematica 和 MATLAB。身為理工科系的學生,也勢必會常常用到這些數學軟體。然而這些軟體都很貴,雖然我知道對大家來說這應該「不是什麼問題」,不過我還是要推薦一下兩個可以取代 Mathematica 和 MATLAB 的免費自由軟體,他們分別是 Maxima 和 Scilab。

或許有些同學看到這裡就不會往下看了,因為大家通常覺得「取得」軟體很容易,實在沒必要特立獨行用一些沒有名氣的軟體,所以我就先列出免費自由軟體的優缺點吧!

優點:
1. 不用錢。
2. 因為是自由軟體,所以軟體的bug通常很快就會被改進。
3. 一般來說,對系統資源佔用較少。
4. 通常有較完整而齊全(艱深?)的說明檔。

缺點:
1. 市場小,使用者少,較難找到參考或教學書籍。
2. 介面可能比較不友善(因為通常自由軟體的使用者都不需要懶人介面)
3. 常常沒有中文介面。

看完了以上,大家心中應該都自有對這些軟體的評斷了。那我就稍稍介紹一下這兩個軟體:

Maxima 是可以取代 Mathematica 的強大數學軟體
首頁 http://maxima.sourceforge.net/
載點 http://nchc.dl.sourceforge.net/sourceforge/maxima/maxima-5.10.0.exe
其實 Maxima 可以算是 Mathematica 的前身,他有許多比 Mathematica 還有嚴謹的計算與邏輯推理。在新版的 Maxima 中也推出了極具親和力的介面(wxMaxima),大家不用擔心要寫許多難懂的語法。
相關介紹與入門:
http://homepage.mac.com/yenlung/WebWiki/MaximNotes.html
http://learn.tsinghua.edu.cn:8080/2001315450/maxima.html
http://dsec.pku.edu.cn/~yuhj/wiki/maxima.html

Scilab 是與 MATLAB 極為類似的數學軟體
首頁 http://www.scilab.org/
載點 http://www.scilab.org/download/stable/scilab-4.0.exe
Scilab 與 MATLAB 也是有相同的前身,在繪圖和處理線性代數問題都非常的出色,也可以解ODE。比 MATLAB 好在網路上有不少延伸函式庫可以增加他的功能,且中國科學院自動化所每年都會舉辦一次 Scilab 競賽,以推廣 Scilab。
相關介紹與入門:
http://kuso.cc/0DiM
http://mail.nkmu.edu.tw/~crlin/SciLab_Tutorial/SciLab_tut.htm
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