間歇運動機構

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B92605305 石子賢

間歇運動機構是將主動件的連續運動轉化為從動件有停歇的週期性運動的

機構。

間歇運動機構可分為單向運動和往復運動兩類。

單向間歇運動機構：

這種機構廣泛應用於生產中，（下圖為 單向間歇運動機構 ）

如 牛頭刨床上（下圖）工件的進給運動，轉塔車床（下二圖）上刀具的轉位運動，裝配線上的步進輸送運動等。

實現單向運動中的停歇是這種機構設計的關鍵。在機構運動過程中，當主動件與從動件脫離接觸，或雖不脫離接觸但主動件不起推動作用時，從動件便不產生運動。

（↑棘輪機構）

（←槽輪機構）

棘輪機構、 槽輪機構 、不完全齒輪機構、凸輪單向間歇運動機構和擒縱機構等，都用這種方法來實現間歇運動。在不完全齒輪機構中，主動輪 1作等速連續轉動，從動輪 2作間歇轉動。主動輪只在一段圓周上有 4個齒，與這 4個齒相嚙合的從動輪要做出4 個對應的齒間來實現一次間歇運動。從動輪轉動一周，該機構完成 4次間歇運動，輪 2共有16 個齒間。輪 2停歇期間，兩輪的鎖止弧起定位作用。

凸輪單向間歇運動機構的主動件 1是半徑為 的圓柱凸輪，從動件 2是在端面圓周上均布一圈柱銷的圓盤。當凸輪按箭頭所示方向轉動時，凸輪的曲線槽推動柱銷 B ，使圓盤向左轉動；當柱銷 B 運動到前一柱銷A 位置時，柱銷 C 進入凸輪槽內。

這時，凸輪槽位於凸輪圓柱體的圓周上，凸輪的轉動不能推動柱銷運動，故圓盤不動，從而完成一次間歇運動。此外，還有瞬時停頓的間歇運動機構 。

往復間歇運動機構：

在往復間歇運動的機構中，應用最廣的是 凸輪機構 ，下圖 往復間歇運動機構中還有其他常用的兩種類型。

１、往復擺動間歇運動機構：

它利用連杆上一點 C 的一段近似圓弧 來實現搖杆帶停歇的往復擺動。構件 C ₁D 的一端通過鉸鏈與連杆在C ₁ 點處聯接，另一端通過鉸鏈 D 與搖杆聯接，並且鉸鏈 D 必須位於圓弧 的圓心處。當 C 點在虛線圓弧段上運動時，搖杆不動；C 點在其軌跡的實線段上運動時，搖杆往復擺動一次。

２、往復移動間歇運動機構：

它利用導杆上的一段圓弧導路來實現移動杆帶停歇的往復直線運動。曲柄的長度等於圓弧導路半徑，它的轉動中心與圓弧中心重合。在上圖 示位置，當曲柄逆時針轉動時，滾子在圓弧導路中運動，導杆不動，移動杆也不動。當滾子運動到圓弧導路終點時，導杆開始向右擺動，移動杆向右移動。

當導杆擺到右極限位置後，導杆又向左擺到上圖 示位置，移動杆便退回到起始位置。這樣，曲柄轉一周移動杆就完成一次帶停歇的往復直線運動。

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記里鼓車--古代凸輪和齒輪的結合運用

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B92605305 石子賢

這不是指南車哦，他是中國古代老組先的智慧結晶--記里鼓車



中國古代能自報行車里數的車制。

它是利用漢代鼓車改裝而成。車中裝設具有減速作用的傳動齒輪和凸輪槓桿等機械。車行一里， 車上木人受凸輪的牽動，由繩索拉起木人右臂擊鼓。

據考證，記里鼓車和指南車都是東漢以後出現的。這種車僅用作帝王出行時的儀仗。最早提到此車為機械構造的是《南齊書•輿服誌》，文內有"機械在內"的記載。

對車上齒輪機械的詳細記述，始見於南宋岳珂《愧郯錄》。在《宋史•輿服誌》中也記述了此車的內部機械和傳動情況。

據誌中所記，此車有兩種設計，一為天聖五年（1027）內侍盧道隆所獻造法：

一為大觀元年（1107）內侍吳德仁所獻的另一造法。盧法除沿用宋以前一里擊鼓外，還增設十里擊鉦。盧法採用六個齒輪為一組的齒輪系減速。其傳動是足輪在地面轉一周，立輪隨轉一周，立輪出齒十八，下平輪出齒五十四，故立輪轉一周時，下平輪轉三分之一周，和下平輪同軸的旋風輪僅三齒，故僅轉一齒，和它嚙合的上平輪為一百齒，故隨之轉一齒。

按盧法定足輪徑為六尺， 圍一丈八尺。足輪轉一周行地三步。盧採用古法六尺為步，三百步為一里，上平輪轉一周即百齒，車行一里。關於報十里情況：小平輪出齒十，上平輪出齒百，小平輪轉一周為十齒，轉十周為百齒即十里。吳法取消十里之制，恢復古法一里之制，改為木人同時擊鉦鼓以報里數。除二足輪外，僅用四個齒輪。

吳法木人擊鉦鼓使用凸輪原理，文中對關捩撥子記述較詳。兩家車制的構造都是利用齒輪傳動的逐漸減速，使凸輪拉動木人，用音響表達里數的。

近代對《宋史•輿服誌》中記里鼓車的復原研究，最早始於1914年翟理斯發表的《中國記里鼓車》，文中介紹了合金遜以現代工藝進行的復原。1925年張萌麟發表《宋盧道隆吳德仁記里鼓車之造法》，對宋史文中刊誤做了校正，並整理出齒輪系的組合。


上圖為1937年王振鐸對記里鼓車進行的模製復原圖，復原的記里鼓車是根據宋代盧道隆、吳德仁兩家記里鼓車齒輪機械結構的設計：在齒輪組合上僅採用盧法一里之制，對木人擊鼓採用吳法的關捩撥子結構。車的形制採用東漢孝堂山畫像鼓車。

中國記里鼓車的創造，是近代里數表、減速器發明的先驅，是科學技術史上的一項重要貢獻。

下圖為中國古代能自報行車里數的車制──記里鼓車復原模型



參考資料1：http://203.72.198.245/web/Content.asp?ID=39031
參考資料2： 新華網 Read more!

曳引機的三點連接裝置--連桿的運用

B92605305 石子賢

曳引機在現在的農業上，
扮演著不可或缺的角色，而且曳引機可因為不同的需求目的，更換不同附掛的農具。然而這些被
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附掛上的農具，是如何被牽動的呢？以下是介紹：



曳引機以三點連接裝置的兩支下連桿將拖桿馬力傳遞到農具上， 而以頂連桿防止農具俯仰。另外，舉昇農具的力量則是以固定在搖軸上的舉高臂連接舉高桿來控制兩支下連桿。這種組合可以讓我們很容易控制農具，而且不同廠牌的農具和曳引機也能相互交換使用。為了使三點連接系統能適用於各型的曳引機及農具，現代的曳引機及農具製造廠已經將連接裝置分成三類，並將其尺寸予以標準化。

曳引機三點連接裝置包括下列機件：

• 1. 拉桿（Draft Links）--即兩支下連桿。
• 2. 舉高桿（Lift Links）--連接舉高臂與拉桿，用以舉升或降低拉桿。
• 3. 舉高臂（Lift Arms）--一端固定在搖軸上，一端連接舉高桿。
• 4. 搖軸（Rock shaft）--用以轉動舉高臂，舉昇或降低舉高桿。
• 5. 中間頂連桿（Center Link）--防止農具俯仰。

設計三點連接裝置時，主要的優點是它易於與農具連接。因為第一類型的曳引機及農具都比較輕，所以連接農具時，只要將曳引機倒車到相當的位置，然後再將農具前後稍微移動，即可將農具裝上。 但是在大型的曳引機及農具，要將農具移動就比較困難，所以有些廠商就設計出一些簡易的連接裝置。這些裝置包括有伸縮拉桿（Telescoping Draft Links），它能夠調整長度以便掛上農具，然後再縮回到原來的長度以操作。

另有一種其拉桿具有絞接端部份（Hinged end portion）以備連接農具時之用，而在操作時則牢固地鎖住。





基本上，三點連接裝置有下列四項功用：

• 1. 提供一連結農具的設置，並使之成為曳引機整體的一部份。
• 2. 控制農具的耕作深度。
• 3. 舉高農具以利運輸。
• 4. 使曳引機產生重量轉移（Weight Transfer）到後輪。

另外，三點連接的兩支下連桿通常都以穩定鏈或防擺塊來限制其推動，以免拉桿之擺動範圍太大而碰擊輪胎。三點連接裝置共有三種尺寸：

1、第一類（Category1）：
此為原先設計的三點連接尺寸現仍使用於較小型的曳引機上。

2、第二類（Category2）：
此種連接尺寸，是為一些大型及較重的農具而設計在此類型的曳引機上，加上一個接頭即可與第一類的農具相連結。接頭可以用套管加入連接球孔內，或更換連接銷或更換連接拉桿端。

3. 第三類（Category3）：
更大型的曳引機需用比第二類更堅固的連接機件， 以致有些大型的曳引機已採用第三類型連接系統。




有許多裝用第三連接類型的曳引機都備有易於轉換為第二類型的設置，以利配合現有農具使用。農具深度控制的型式（Type of Depth Control）主要有兩種， 即拉力反應控制（Draft-Response）和位置控制（Position Control）。

在拉力反應控制時，控制桿的位置可決定所需拉力，超過此拉力時，曳引機即將農具舉升，當農具稍微舉升後，拉力負荷隨即降低，於是農具就保持在該工作深度，直到拉力再發生變化時，再隨之變更工作深度。拉力反應控制可使農具入土的深度隨著土壤的硬度而變化。

通常， 此種變化並不足以影響工作品質。其主要優點是當使用於不規則地形時，農具可跟著地形起伏，而不受曳引機位置的影響。

位置控制對農具深度的控制直接與曳引機上控制桿的位置成比例。由於它的連接裝置是固定的，
所以當曳引機前輪升高時，就會迫使農具下降；反之，當曳引機前輪下降時，農具就會升高。
顯然的，此種控制並不適用於需要相當均一深度操作之使用，但是這封那些需由駕駛員直接來控制深度的農具卻相當適宜。例如曳引機後裝的刮土板。

http://content.edu.tw/vocation/agri_mech/tn_ag/07/7-8.htm Read more!

星狀齒輪減速機之構成介紹

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星狀齒滿又稱遊星式齒輪，以下對此種減速機構做補充。

高　減　速　比

比較星狀齒輪組與正齒輪組，當使用相同的齒數時，星狀齒輪組比正齒輪組更可達到較高的減速比。

• 由上圖可知當Za = 12T，Zb = 60T時，星狀齒輪組較正齒輪組多出20% 的減速比。
• 只需更換中心之太陽齒輪及星狀齒輪，內齒環不變即可變換不同的減速比。
• 利用增加減速機段數可達到高速比之效果。
• 如下圖所示，只須將各段速比相乘即為所需之高 減速比。
• 具合宜之尺寸，一般狀況使用較少的段數即能 達到相同速比，
• 節省體積和成本。

高效率 & 體積小‧重量輕

星狀齒輪箱中每一段齒輪均以正齒輪組裝，齒輪平均 配置且受力平均落於六點之上，齒輪咬合度良好，而一般正齒輪只有一齒咬合，所以當扭力相同時，應力作用在星狀齒輪上時較低，
因此欲得相同負載，星狀齒輪比一般正齒輪更輕小，即能達到所需之效果。

因受力平均，故較一般正齒輪無噪音，且體積小，美觀大方，較一般其它同規格之減速機皆能節省1/4以上的體積及重量，每一齒輪均經過熱處理及研磨處理過，使運轉過程能減磨擦損失，
提高傳動效率，降低噪音。

星狀 &傳統 差異數值表
減 速 型 式	星 狀 式	傳 統 式
減 速 比	5.2	5.25
輸入扭力 NM	10000	10000
模 數	4	6
齒 數Za	15	12
齒 數Zb	63	63
前 導 角	*	20o
齒面寬度	60	80
體 積cm3	6000	13000
重 量	145	320

高 負 載

星狀齒輪系統對於齒輪的傳動力量為平均分散，扭力經星狀傳動裝置傳動至出力軸，其終結力為零。而平行軸傳動裝置中支撐齒輪的軸承須承受此終結力。因此，星狀中支撐出、入力軸的軸承，只須承受外力加諸於出、入力軸上而負載即可，而傳統式只能由軸承來承受內部及外力，兩方的負載。

故星狀齒輪能承受出、入力軸上高輻向負載，不同方向之相同負載，而傳統式齒輪箱則無法做到。

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漸開線與齒輪

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B92605305 石子賢

http://download.pchome.net/utility/caculate/5166.html
以上網頁可下載漸開線圓柱齒輪計算程式


何謂漸開線？
首先，先從正多邊形的漸開線談起。（以下這段因圖檔的關係沒有URL抓不過來，故請至參考網頁參照，在此僅做文字說明：

http://yll.loxa.edu.tw/0_gsp/n_side.htm）

『漸開線』的意思就是：假如將一條線繞著一個多邊形， 一頭固定，一頭向外拉開，則拉開的這個線頭所走的軌跡，就是漸開線。

亦可為繞於一多邊形或圓形之緊索上之一點，該點向外伸開時所形成之軌跡。

現以正五邊形為例（如圖１），固定A點，Q是向外拉開弧AP 的一點，以B為圓心，線段AB為半徑作一圓，交QB射線於P得弧AP ；

圖2，逆時針旋轉Q點，至下一點正五邊形的頂點，用相同的方法，拉長弧AP ；

圖3、4、5分別是拉開三、四、五次的正五邊形漸開線弧AP 。

在正n邊形中，邊長為1，作m次漸開線 ，則弧AP長為：（有公式，不過自己用程式編輯器也附不上來…）
所以還是請到網站看…）


http://140.137.101.73:8008/cpedia/Content.asp?ID=41927&Query=1
http://140.137.101.73:8008/cpedia/Content.asp?ID=41928&Query=1

而漸開線到在圓上面的話呢？

平面上一動直線沿固定圓作純滾動時，此直線上任意點的軌跡為該圓的漸開線（見圖 漸開線的形成）。

這一動直線BK 稱為發生線，固定圓O 1稱為基圓。K 的軌跡A 1K 為O 1的漸開線。基圓越大，
漸開線在相同壓力角 的某點K處的曲率半徑也越大，如B 2K 大於B 1K 。當基圓趨於無窮大時，
BK 趨於無窮大，漸開線亦趨於直線AK 。基圓內無漸開線。漸開線常用於齒輪輪齒的工作齒廓和花鍵工作齒廓。


測量漸開線齒形的齒輪測量工具為漸開線測量儀。常見的有單盤式和萬能式兩種。

單盤漸開線測量儀 採用基圓盤直尺機構，以展成法（見齒輪測量）進行測量（圖1 單盤式漸開線測量儀 ）。

可測齒輪的最大直徑一般不大於 600毫米。測量不同直徑的齒輪時，需要配以相應的基圓盤。
它適用於大批量生產中測量5∼6級精度的齒輪，精度高的可測3∼4級精度的齒輪。


萬能漸開線測量儀 主要有3種：

１、
機械式萬能漸開線和螺旋線測量儀。

它採用槓桿式基圓可調機構，以展成法測量。測量滑架與測量滑板可以固定成一體，因此測量滑架移動時，通過可調節頭、槓桿帶動直尺使基圓盤和被測齒輪轉動。

可調節頭軸心線和電感式長度傳感器測頭的刃口，位於與被測齒輪基圓相切的同一平面內，所以刃口相對於被測齒輪的運動軌跡是漸開線，將這一運動軌跡與被測齒形比較，齒形誤差即由長度傳感器轉換為電信號，並由記錄器繪出誤差曲線圖。

利用定基圓座可以按被測齒輪基圓半徑確定可調節頭軸心線與主軸軸心線間的距離，所以不需更換基圓盤即可測量不同直徑的齒輪。機械式萬能漸開線和螺旋線測量儀中的測量機構還可測量螺旋線誤差。測量前，利用光學分度頭（圖中未表示）調整螺旋角圓盤的直槽的傾斜角，使之等於基圓螺旋角，並使測量滑架與測量滑板鬆開。

當垂直滑架移動時，通過螺旋角圓盤、測量滑板、可調節頭、槓桿帶動直尺使基圓盤和被測齒輪轉動來測量螺旋線誤差。機械式萬能漸開線測量儀可測直徑達2000毫米以上的齒輪，按被測齒輪直徑不同，可測4∼6級精度的齒輪。

２、
採用圓光柵、長光柵或鐳射干涉儀等作為坐標測量系統和電子計算機等作為控制、數據處理系統，以法線展開角坐標法測量的電子式萬能漸開線測量儀。它可測3∼5級精度的齒輪。

３、
利用直角坐標法測量的上置式萬能漸開線測量儀，有機械式和電子式兩種。前者由人工進行數據處理，效率極低，精度也不高；後者採用兩個長光柵測量系統和電子計算機等分別作為直角坐標測量系統和控制、數據處理系統，測量效率和精度都較高，適宜於測量直徑1000毫米以上、5級精度以上的大齒輪。

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Matlab的書

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B92605305 石子賢

我想介紹一本學習matlab的書，書名叫「Matlab 7 　程式設計」，洪維恩著，旗標出版股份有限公司，一本定價680，打完折才五百多而已。



這本書還滿新的，今年初才新出版。學期中的時候，因為覺得matlab實在離自己太遙遠了，所以想找一本matlab的書來看看。

當時去書店翻了很多書後，發現介紹matlab的書也不少，不過因為使用matlab的市場對於普遍大眾來說，並不是很多，因此有的寫得太難（for進階、專業人士的），有得又過於簡略（for只是大概介紹matlab的）。

然而很幸運，這一本的難易度很適合我們這種剛學的初學者，但卻又要馬上實用裡面很多指令的學生。

我覺得這本書的特色是排版方適看了很舒服，而且每個part的語法指令、函數等會整理在一個box裡面，包含一小行的簡介功能。所以當想要使用某個功能但卻忘了指令、函數是什麼時，而且很快就翻書找到。

每個函數的範例說明，和其它的書作比較，我覺得寫得也很清楚，而且他的排版方式是同一頁切割右半邊為在matlab使用到程序（含輸入指令、結果），左半邊則是文字的說明，也就是每個步驟在做什麼都一目了然。有別於其它書是先把範例指令先秀出來後，下面才接著寫說明（而且是長串的段落式），但如果程式一長、說明多，就要一直翻來翻去對照，很麻煩。

在有些範例後，本書也會列出如果中間指令改成如何，會發什麼不一樣的結果或錯誤，或列出其它不同的輸入方法也可得到相同的結果，等等的比較。

我也因為這本書，才知道matlab的用途真得很廣泛， 甚至很多要用立體才能表示的介面，matlab也可以秀出來。

最重要的是他寫得淺顯易懂，簡明扼要，贅字真的不多但卻意思明瞭，配合眾多的圖例和附的光碟，我覺得這本書也可當成是本不錯的工具書。

本書篇排：

第一篇 基礎語法
第一章 認識Matlab
第二章 Matlab基本運算
第三章 向量與矩陣的運算
第四章 二維平面繪圖
第五章 三維空間繪圖
第六章 特殊圖形的繪製

第二篇 程式設計
第七章 使用M檔案與函數
第八章 程式控制流程
第九章 字串的處理
第十章 其它的資料型態

第三篇 數學運算
第十一章 基礎數值分析
第十二章 曲線擬合與插值法
第十三章 微積分與常微分方程式
第十四章 Matlab的符號運算
第十五章 進階符號運算

第四篇 進階應用
第十六章 檔案的處理
第十七章 GUI程式設計
第十八章 進階GUI程式設計
第十九章 使用Simulink
第二十章 數位影像處理
第二十一章 使用Matlab呼叫C函數 Read more!