齒輪網站分享

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我是b94611040 生機二 廖婉婷

不好意思現在才po上來和大家分享。最近瀏覽有關齒輪的網頁時 ，意外發現一個網站 連結在此

它和之前張貼的"How Stuff Works"不同。前者解釋各種機構的運作方式, 齒輪只是其中一個分支

這個網站則是專為齒輪架設

首先在"Gears Type"裡就多達三十餘種的齒輪。在下面還有和我們課本9-2一樣作簡單分類。

在這裡先補充課本上有提到但沒有圖示的幾個齒輪:

Crown gear(冠狀齒輪) :

Spiral Bevel Gears(蝸線斜齒輪) :

要特別提到的是"Gears by Application"。它是描述齒輪在各方面的應用 我覺得這部份非常實用

因為在每一方面它都還將有使用到的齒輪及其功用列出來。舉例像輸送帶的應用(conveyor systems)

在下方就列舉了:

Worm gears- They offer corrossion protection.
Bevel gears- Used to redirect the shaft from the horizontal gas turbine engine to the vertical rotor.
Ring gears- Increases or decreases the motion.
Helical gears- They allow motors to be installed at right angle to the axis of equipment.
Bevel helical gears- They are used as storage and retrieval unit.
Planetary gears- Shares the transmitted load between the four planet wheels achieving high torque. They are used to drive heavy duty belt conveyors.

而且如果想更瞭解該齒輪的構造時, 網頁上都可直接超連結

在這之中比較吸引我的是"Gears by Material"這部份。因為沒想到它還有特別針對齒輪材料作介紹。其中像是塑膠,鋼鐵,木製...等，裡面有的甚至有講解它的由來，我覺得算是網站當中比較不一樣的地方。

總之這個網站裡真的有非常多齒輪相關的資訊, 而且也非常詳細。無法在此一一述說, 其他就待有興趣的同學繼續去挖掘^^。如果想要針對齒輪作深入瞭解的人

這個網站真的是個非常有用的資源 :)

資料來源 : http://www.gears-manufacturers.com/

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卡內基美隆大學機動學網頁分享

３
我是生機二 b94611040 廖婉婷

這次要和大家分享的網站

之前我在作業一時有貼過

後來老師也有將其收錄在論壇中

不過當時可能沒有很多人注意到

所以整理過後再次po上來和大家分享

它是卡內基美隆大學(Carnegie Mellon University)的機動學網頁

連結在此

內容十分詳盡 而且和我們這學期機動學所學非常接近

首先第一章 (請見連結一)

將物理學的觀念重新概括性地介紹一遍。舉凡如力,動量,功,功率...等,也就是我們靜力/動力學的課程內容。我想因為機構的組成是已這些概念為基礎吧。

第二及第三章(請見連結二)

開始介紹機構之組成元件,例如連桿,滑輪,齒輪...等 (與我們機動學課本第二章相同)

而第三章後面提到了高對,低對運動結以及旋轉結,稜柱結等 (可參考機動學課本第二章末,第三章前面)

第四章(請見連結三)

解釋了自由度,古魯伯公式, (見課本第三章)一邊配合各種運動結作說明

我覺得這部份有箭頭輔助變得更容易理解

第五章(請見連結四)

開始進入連桿機構 (見課本第四章)

解釋了葛拉索定理,最後和課本上一樣提到了滑塊曲柄機構

第六章(請見連結五)

和我們課本不同的是,他們未在連桿,滾動機構運動分析特別加以著墨

而是直接切入凸輪系統 (參考課本第八章)

從定義凸輪,凸輪的分類; 到後來凸輪運動的位移,速度,加速度關係圖

這部份和我們課本內容蠻類似的

第七章(請見連結六)

是我們最近所學的齒輪系統(課本第九,十章)

由於相關文章很多, 加上內容和課本相似度很高, 在此就不多作敘述

最後第八章(請見連結七)

把一些其他的機構再作補充

這個網頁的圖示雖然簡單, 但表達蠻清楚的。雖然某方面來說和我們手上有的課本重複性很高，但不同人編的課本/講義, 有些地方著重的點就會不同。也正因為內容非常相近, 學習起來倒有相輔相成的效果。學期末將至，或許正好作為整學期課程的再次回顧與復習

資料來源 : Carnegie Mellon University- http://www.cs.cmu.edu/~rapidproto/mechanisms/chpt6.html#toc

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網頁分享"How Stuff Works?"

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老師您好

我是 生機二 B94611040 廖婉婷

想要和大家分享一個很不錯的網站。由於其中有許多動畫無法直接貼上，所以主要以超連結的方式呈現。

這個網站叫作"How Stuff Works?"。十分有趣的標題，但網頁裡也的確解說了許多機構的運作方式，配合課程所學 我針對齒輪的部份在此稍作簡介。

關於齒輪的部份在此-> "How Gear Ratios Work"。首先,它簡單介紹了齒輪的用途(轉向,速度之改變。接著以齒輪轉速之不同引入齒輪比例(Gear Ratio)的觀念；然後再以圓周 / 圓走一圈路徑長解釋與齒輪比之關係。

這部份它特別提到 : 齒輪齒數強調即使實際上齒輪直徑有偏差。由齒數比仍能準確表達出齒輪比。

相關參考請見 連結一

再來提到了齒列(Gear Train)，在課本第十章之主題。利用一連串齒輪之共軸接合，實際計算展現齒列達成的驚人減速/加速比。

相關參考請見 連結二

最後補充幾個常見的齒輪,齒列(行星狀齒列) 如下圖，說明其作動原理、用途：

-conical gears

-planetary gear train

相關參考請見 連結三

以及舉出會遇到的問題及解決方式

相關參考請見 連結四

配合許多圖示 尤其是動畫，讓人更容易瞭解。而且看似簡單的原理，仍然解釋詳細。網站裡其他機件的運作方式也非常值得參考。這是一個十分實用的網站！

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作業十二動畫製作分享

５

我是生機二 b94611040 廖婉婷

關於這次作業十二最後一題

要我們將兩齒輪運轉繪製成動畫

雖然講義上已有move2_gear.m

可直接輸入函數就有動畫產生 : move2_gear(Dpitch,nn1,nn2,phi,omega1)

但我想分享另一個作法

也就是延續前一題繪製兩輪接合情形

改寫老師講義上的draw_gear函式做成動畫

以下為函式內容(附說明):

function [coords]=move_gears(Dp,N,phi,range,x0,y0,k)
%Input:

%Dp= 節徑
%N= 齒輪數
%phi= 壓力角
%range= 繪製範圍
%x0,y0= 齒輪中心座標
%新增變數k= 齒輪的起始繪製角度
[coord,theta,rp,rb]=tooth(Dp,N,phi);
coords=[];
range2 = range+k;
%因起始角度增加,range也要跟著往後移
%不然會出現在360度內齒數越來越少之情況
while k<range2
coord1=rotate2D(coord,k,x0,y0);
%如果將k改為-k;旋轉方向會相反
coords=[coords;coord1];
k=k+theta;
end
plot(coords(:,1),coords(:,2));hold on;
[coord]=bushing(rp/8,x0,y0);
plot(coord(:,1),coord(:,2),'b-');
[coord]=bushing(-rp,x0,y0);
plot(coord(:,1),coord(:,2),'r:');
[coord]=bushing(-rb,x0,y0);
plot(coord(:,1),coord(:,2),'b:');
axis equal;

接著以move_two_gears函式呼叫
以繪製兩個齒輪
function A=move_two_gears(Dp,n2,n3,phi,k)
%Inputs:
%Pd= 徑節;
%N1,N2= 兩輪齒數;
%phi= 壓力角(deg);
%新增函數k= 起始繪製角度;
[coords]=move_gears(Dp,n2,phi,360,0,0,1.6*k);%第一個齒輪設定中心在(0,0)
[c_ratio,c_length,ad,pc,pb,r2,r3,d2,d3,ag]=contact_ratio(Dp,n2,n3,phi);
%這一行是為了取出d2和d3兩個節圓直徑
x=d2/2+d3/2;
%兩齒輪節圓半徑合 為了作為第二個齒輪的中心座標
[coords2]=move_gears(Dp,n3,phi,360,x,-0,360/n3/2-k);
%第二個齒輪設定中心在(x,0)
%並且旋轉一起始角度(半個齒的角度)使得兩齒輪能契合
%需留意此處起始角度加上一負號
%因此兩輪才會是反向旋轉

執行程式:
for k = 0 : 360;
%以迴圈改變繪製起始角度以達動畫效果
title('b94611040-模擬兩齒輪運轉動畫') %標註
pause(0.08) %畫面停留時間
clf; %清除畫面
move_two_gears(8,30,48,20,k)
end;

重點在新增一輸入函數k做為齒輪繪製起點角度

如此,就可以得到跟講義move2_gear.m相似動畫了!

結果如下:

齒輪動畫

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