齒輪比(Gear ratio)的意義與重要性:

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B94611037 蔡智鴻

變速箱的重要動作就是更換不同的齒輪組合,我們可以藉由撥動手排檔的檔位來改變齒輪的相對位子,藉著不同齒輪間的咬合與連接,以達到變換"齒輪比"的目的,完成我們換檔的目的!

就像我們騎變速腳踏車時,撥動手把上的變速器的道理是一樣的^_^

無論是手排還是自排, 都有變換齒輪組合以達成更換齒輪比的動作,而『齒輪比』我們定義成:被動齒輪的大小(半徑)/驅動齒輪的大小(半徑)";我們以一台'99 Acura TL 2.5 V6的汽車來舉例:

這台車有1490kg重,VTEC設計的它有200hp/6200rpm與24.5kgm/4600rpm的動力性能,原廠提供的齒比資料是:一檔(1速)是2.534;二檔(2速)1.502;三檔(3速)是0.947;四檔(4速)是0.632;而倒退檔是1.846;就一檔而言:2.534就是被動齒輪的大小(Output)/驅動齒輪的大小(Input)是2.534。

因此,如果以一檔而言,當引擎在4600rpm時有24.5kgm的扭力值,此時(4600rpm),真正推動車身上的
扭力就是:24.5kgm*2.534=62.08kgm;以四速變速箱而言'99 TL的齒比是很普遍化的例子!
我們再看看另一部車Peugeot 206 1.4 它的一檔齒比是3.418,二檔是 1.810,206 1.4 手排是五檔位的設計,當206由一檔換到二檔時,它的齒比上的落差就有些大了,應此換檔的頓挫感應該會比較明顯!

但是,206在一檔時高達3.4的齒輪比,原廠的用意就相當明顯:起步時會很有力!在市區行駛,走走停停的,這樣的設計是有助於起步衝刺;而各檔位的齒輪比或檔位間齒比的差異,再再都是影響車子的運動性能,如低檔的高齒比是為了扭力,而高檔(四檔或五檔)的低齒比就是為了高速行駛與引擎極速的發揮了;再加上又要考慮換檔時的動力差異不致於過大,那到底要如何設定齒輪比呢?因為齒比過高,就轉的慢;齒比太低又有扭力不足的可能,又不能各檔齒比差異過大。

怎麼辦呢?嗯,ㄟ你一定想的到:那就發展更多的檔位囉!如TL的檔位只有四速而已,如果再加入一個檔位,那一檔(1速)的2.534就可以再高些,那末檔位第五檔就可以再比0.632再低一些些,且各檔間也可以調整成更縝密的齒比變化!而緊密的齒比變化就是動力銜接順暢,拉轉速換檔快速的優點,因此,高性能車款都是採多檔位且緊密度良好的變速箱,如:五檔位的自排變速箱,或六檔位甚至於七檔位的手排變速箱!

同樣的道理,市面上也有更換變速箱齒輪比的套件供車主使用,如果希望低檔位扭力再高一些就把齒輪比改的大一些;如果車主希望在尾速的Top-speed再加以突破的話,就可以把高檔位的齒比調的小一些,Of course,不能調的太離譜,小到扭力不足以驅動飛輪哩 @_@
哇,先休息一下下..... Read more!

另一種可能及齒輪

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b94611001 歐陽太閒

在我們的機動學課程中討論了各種可動機構,不過除了以Matlab-like和Pro/E等軟體進行分析以外,也有另一種可能性: Java:
此網頁以Java實做包含四連桿,快回等機構,也相當有趣.
Brock Institute for Advanced Studies
http://www.brockeng.com/mechanism/index.htm

而關於本次的作業(齒輪),我們可以參考Gears Encyclopedia
其中有對多數齒輪名詞的解釋以及公式和計算範例,可以查詢以利本次作業

Gears Encyclopedia
http://www.drgears.com/gearterms/GearTermIndex.htm

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雨刷的簡圖

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蔡智鴻

之前在看老師的講義，看到平行運動機構的時候有提到汽車的雨刷是平行機構運動

但是沒有看到雨刷的示意圖，所以覺得很可惜。

而碰巧在網路上看到了這個是意圖，覺得滿不錯的就把他結路下來跟大家分享!!

汽車雨刷機構

汽車雨刷是一個相當有趣的機構設計例子。圖 19是汽車雨刷機構的示意圖。 如圖所示，汽車雨刷是一個六連桿機構，整個機構可以分成兩個部份來說明，左側連桿1到連桿 4是一個曲柄搖桿機構，對照圖15 ，連桿1是汽車車體，是固定連桿，連桿2 是輸入連桿，由一個雨刷馬達驅動，不斷作360度旋轉，連桿4 是輸出連桿，連接一隻雨刷做往復震盪動作，達成雨刷刮水的功能。

汽車雨刷機構右側連桿 1、連桿4 、連桿5、連桿6 ，組成另一個四連桿機構，這個機構屬於雙搖桿機構，對照圖18，在這個雙搖桿機構中，連桿 4成了輸入連桿，連桿6 連接另一隻雨刷，是輸出連桿。值得一提的是在這個雙搖桿機構中，四個連桿所組成的四邊形中，相對邊的連桿（連桿4、連桿 6及連桿1 、連桿5）長度相等，因此輸入連桿和輸出連桿（也就是汽車的兩隻雨刷）運動的方向相同、角速度也相等。這樣的機構有一個特別的名稱，叫做 「平行機構(parallel mechanism) 」。◇

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也是關於煞車系統

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看了王志豪同學的文章，就想說來補充一下。

碟式煞車系統之所以會散熱快速，是因為煞車碟與煞車皮兩樣東西都直接暴露在空氣中；但是對於一些高性能車種，這樣的散熱是不夠的，所以他們會在煞車碟上面打洞，稱為散熱孔，讓空氣更有效率地幫助煞車碟散熱。而碟式煞車系統不需要特別清除磨擦碎屑的原因當然也是一樣是因為他們暴露在空氣中，碎屑會直接飛走；但是相同地，這樣也常常還是不夠，這時候他們會在煞車碟上面割出一條一條的凹槽（線的形狀有直的有彎的，但是一定都是徑向的）稱為排屑溝，在煞車的同時，產生出來的碎屑就會從這些溝槽排出。

現在幾乎所有的汽車都配備有碟式煞車，有些低價的車種或是老車可能是採用前碟後鼓的設計，排氣量在2.0升以上的房車就一定都是前後碟煞了。大家有興趣的話，可以路上隨便找一台車，蹲下去看看它的前輪，輪圈裡面那一個盤子就是煞車碟，夾在煞車碟上面的東西就是卡鉗（這裡有非常完整的示意圖：http://tech.toyota.com.tw/techdetail.asp?tm=44 ）。機車的話，大部分的125C.C.機車也會配備前碟煞。

最近有一種為了環保產生的更創新的煞車科技，是利用電磁感應原理來煞車：基本上就是在煞車時利用切割磁力線產生感應電動勢的方法，把輪子的動能轉成電能，再由車輛的電子系統將此電能回收，等到要加速時再釋放出來利用。目前這個科技還在概念階段，全世界最高階的車輛賽事Formula1正在研究此科技應用在F1賽車上的可能性。

最後是題外話：雖然碟式煞車很好，但是不管是騎機車或是開汽車，也不管車子是鼓煞還是碟煞，千萬千萬不要在下坡（尤其是長時間要下山）的時候一直咬著煞車不放！煞車系統在不斷作動下會持續升溫，很有可能會超越系統工作溫度。一旦超越工作溫度，煞車能力會瞬間降得非常低，很容易發生危險！正確的方法應該是點放煞車並配合引擎煞車，較不易造成危險。

（我是b94202029物理二張哲輔 上一篇沒署明的也是我po的...|||） Read more!

我寫機動學作業的技巧

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張哲輔

雖然只剩下幾次作業要交了，不過我想還是po出來給大家參考一下。

常常聽到有同學講說機動學網路講義上的程式看不懂、不會用。其實擺在上面的每個程式，我一開始也都看不太懂、不太會用。不過寫作業就是要用啊！怎麼辦？
這時候最好的方法就是去修改程式碼！但是連看都看不懂了怎麼修？
很幸運地，Matlab不像C++，C++會把整個程式碼都compile完了沒有問題才讓你執行；但是Matlab不會，就算Matlab已經檢查出你的程式碼有問題，它還是會讓你執行。怎麼執行？執行到它開始出錯的地方為止！
所以我剛說的修改程式碼，意思就是把程式碼的每一行前面都加%讓它變成註解，然後從頭開始把%刪掉，一次刪一個然後執行。這樣有什麼好處？你第一次把第一行的%刪掉然後執行，看到的結果就是跑完第一行的結果；再下次把第二行的%刪掉然後執行，看到的結果就是跑完前兩行的結果，以此類推……所以你可以看這個程式在每一行到底做了些什麼！

其實這個技巧不只是寫機動學作業會用到，寫任何程式都一樣。當你花了大把功夫，好不容易把程式寫完了，卻發現compile出現error，最媼的方法就是每做完一行就cout一遍，把這個程式每一行做了什麼通通show在螢幕上，就很容易發現程式到底寫錯在哪裡。

也許有人要說這樣好麻煩，不過這可是比你眼睛盯著程式碼一直看一直看來的有用的多喔！

P.S. 在刪%的同時，可以把該行後面的分號也刪掉，這樣該行的變數都會跑出來讓你看，讓你了解程式在幹麼會更方便！ Read more!