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第 6 章 軸承及連接裝置 6-1 軸承的種類 6-2 滾動軸承的規格及應用 6-3 聯結器的種類及功用 6-4 離合器的種類及功用 總目錄.

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1 第 6 章 軸承及連接裝置 6-1 軸承的種類 6-2 滾動軸承的規格及應用 6-3 聯結器的種類及功用 6-4 離合器的種類及功用 總目錄

2 6-1 軸承的種類 以支撐迴轉或往復運動之軸類,承受 作用於軸之負荷及保持軸的中心位置為功 能的機件,稱為軸承,為機械中之固定機件。機械使用軸承的目的為減少軸與固定件之間的摩擦損失以增加傳動效率,且適當添加潤滑劑可減低軸承溫度,延長機件壽命。軸承的種類,如圖6-1所示可依下列的特性來區別。 力學乃物理學中的一部分,係研究物體受外力作用後所產生效應之科學。凡研習機械工程、土木工程、水利工程、航空工程者,力學更為其必修之基礎科學。一般對力學之研究,通常可分為三大部分,即應用力學(applied mechanics)、材料力學(mechanics of materials)及流體力學(fluid mechanics)。其中應用力學將物體視為剛體,亦即體內各質點間之距離均保持不變者為本書上冊之研究範圍。 節目錄

3 1. 軸承受力方向 (1)徑向軸承:軸承所受之負荷垂直作用於 軸之中心線,又稱為頸軸承。 (2)軸向軸承:軸承所受之負荷平行作用於 軸之中心線,又稱為止推軸承。 2. 軸承面接觸形式 (1)滑動軸承:軸與軸承間相對運動為滑 動,稱為滑動軸承,優點為構造簡單、 裝卸容易、運轉安靜,可承受較大之衝 擊負荷;缺點為易磨損、潤滑及散熱較 困難、功之損失較大。 力學乃物理學中的一部分,係研究物體受外力作用後所產生效應之科學。凡研習機械工程、土木工程、水利工程、航空工程者,力學更為其必修之基礎科學。一般對力學之研究,通常可分為三大部分,即應用力學(applied mechanics)、材料力學(mechanics of materials)及流體力學(fluid mechanics)。其中應用力學將物體視為剛體,亦即體內各質點間之距離均保持不變者為本書上冊之研究範圍。 上一頁 節目錄

4 (2)滾動軸承:將鋼珠或滾子放入軸與軸承 間的接觸面,做為滾動接觸的軸承。徑 向滾珠軸承,鋼珠數目愈多或愈大,徑 向負荷容量就愈大。優點為規格統一具 互換性、起動阻力小、潤滑容易,可長 時間連續運轉,磨耗小,易維持精度, 適合高轉速;缺點為裝設困難成本高、 無法局部修理更換、受較大負荷,磨損 後易生噪音及振動,其中噪音最常被用 來檢測運轉中性能衰退的滾珠軸承。 力學乃物理學中的一部分,係研究物體受外力作用後所產生效應之科學。凡研習機械工程、土木工程、水利工程、航空工程者,力學更為其必修之基礎科學。一般對力學之研究,通常可分為三大部分,即應用力學(applied mechanics)、材料力學(mechanics of materials)及流體力學(fluid mechanics)。其中應用力學將物體視為剛體,亦即體內各質點間之距離均保持不變者為本書上冊之研究範圍。 上一頁 節目錄

5 《圖 軸承的種類》 上一頁 節目錄

6 《圖 軸承的種類》 上一頁 節目錄

7 滑動軸承依其受力方向可分為: 1. 徑向滑動軸承 2. 軸向滑動軸承 3. 特殊滑動軸承
滑動軸承依其受力方向可分為: 1. 徑向滑動軸承 2. 軸向滑動軸承 3. 特殊滑動軸承 一、 滑動軸承的種類 1.力的特性 凡改變物體之靜止或運動狀態,或使之變形,或有發生此種改變趨勢之作用者,稱為力(force)。 2.力的種類 (1)依物體受力部分而分 外力:一物體所受之力來自該物體之外界者。如圖所示之P力。 內力:物體受外力之作用後,其內部所誘生之抵抗力,隨外力消失而消失。如圖所示之P’力。 上一頁 節目錄

8 徑向滑動軸承 依構造與調整方法的不同可分為下列三種。 (1)整體軸承,如圖6-2所示。
徑向滑動軸承 依構造與調整方法的不同可分為下列三種。 (1)整體軸承,如圖6-2所示。 《圖 整體軸承》 上一頁 節目錄

9 (2)對合軸承,如圖6-3所示。 《圖 對合軸承》 上一頁 節目錄

10 (3)四部軸承,如圖6-4所示。 《圖 四部軸承》 上一頁 節目錄

11 2. 軸向滑動軸承 依構造及裝置位置的不同可分為下列兩種。 (1)階級軸承,如圖6-5所示。 (2)套環軸承,如圖6-6所示。
2. 軸向滑動軸承 依構造及裝置位置的不同可分為下列兩種。 (1)階級軸承,如圖6-5所示。 (2)套環軸承,如圖6-6所示。 《圖 階級軸承》 力的種類 (1)依物體受力部分而分 外力:一物體所受之力來自該物體之外界者。如圖所示之P力。 內力:物體受外力之作用後,其內部所誘生之抵抗力,隨外力消失而消失。如圖所示之P’力。 《圖 套環軸承》 上一頁 節目錄

12 3. 特殊滑動軸承 (1)多孔軸承,如圖6-7所示。 (2)無油軸承,如圖6-8所示。 《圖6-7 多孔軸承》 《圖6-8 無油軸承》
3. 特殊滑動軸承 (1)多孔軸承,如圖6-7所示。 (2)無油軸承,如圖6-8所示。 《圖 多孔軸承》 (2)依力之分布情況而分 集中力:是指作用力集中於某一點者,如圖所示。 分布力:是指作用力分布於某一段長度或某一面積者,如圖所示。 (3)依力之作用方式而分 接觸力:二物體間必須相互接觸才有力之作用者。如球棒之擊球、汽缸中蒸汽對活塞之推力、桌椅對地板之壓力、摩擦力等。 超距力:二物體間不經接觸即有力之作用者。如地心引力(重力)、磁力、靜電力等。 《圖 無油軸承》 上一頁 節目錄

13 (3)靜壓軸承,如圖6-9所示。 《圖6-9 供油壓力恆定系統的液體靜壓軸承》

14 二、 滾動軸承的種類 滾動軸承的構造如圖6-10 所示,包括外環、內環、滾動體及保持器;而依滾動體形狀之不同又可分為滾珠軸承、滾子軸承及滾針軸承三種。 上一頁 節目錄

15 《圖 滾動軸承》

16 1. 滾珠軸承 滾動軸承中其滾動體為球形之鋼珠者, 稱為滾珠軸承;可分為下列幾種: (1)深槽滾珠軸承,如圖6-11所示。
1. 滾珠軸承 滾動軸承中其滾動體為球形之鋼珠者, 稱為滾珠軸承;可分為下列幾種: (1)深槽滾珠軸承,如圖6-11所示。 力的三要素 欲完整的表達一個力時,需同時具備下列三個要素,如圖所示。 (1)力的大小 (2)力之方向(作用線的指向)。 (3)力之作用點(或施力點)。 《圖 深槽滾珠軸承》 上一頁 節目錄

17 (2)自動調心滾珠軸承,如圖6-12所示。 《圖6-12 自動調心滾珠軸承》 上一頁 節目錄 力的三要素
欲完整的表達一個力時,需同時具備下列三個要素,如圖所示。 (1)力的大小 (2)力之方向(作用線的指向)。 (3)力之作用點(或施力點)。 《圖 自動調心滾珠軸承》 上一頁 節目錄

18 (3)斜角滾珠軸承,如圖6-13所示。 《圖 斜角滾珠軸承》 上一頁 節目錄

19 (4)單列止推滾珠軸承,如圖6-14所示。 《圖6-14 單列止推滾珠軸承》 上一頁 節目錄

20 (5)雙列止推滾珠軸承,如圖6-15所示。 《圖 雙列止推滾珠軸承》 上一頁 節目錄

21 (6)斜角滾珠止推軸承,如圖6-16所示。 《圖 斜角滾珠止推軸承》 上一頁 節目錄

22 及光電業、航太業、半導體業、LCD(液態 晶體顯示)廠之輸送系統傳動等。
另外有一種滾珠是以陶瓷材料製作的陶瓷軸 承,如圖6-17所示,具有耐高溫、耐磨耗、耐 腐蝕、耐寒、抗磁、電絕緣及重量輕等特 性,目前已被大量使用在超高轉速的馬達上 及光電業、航太業、半導體業、LCD(液態 晶體顯示)廠之輸送系統傳動等。 《圖 陶瓷軸承》 上一頁 節目錄

23 滾動軸承中其滾動體為圓柱、圓筒或圓錐 形之滾子者,稱為滾子軸承,可分為 (1) 圓筒滾子軸承,如圖6-18所示。
2. 滾子軸承 滾動軸承中其滾動體為圓柱、圓筒或圓錐 形之滾子者,稱為滾子軸承,可分為 (1) 圓筒滾子軸承,如圖6-18所示。 《圖 圓筒滾子軸承》 上一頁 節目錄

24 (2)錐形滾子軸承,如圖6-19所示。 《圖 圓筒滾子軸承》 上一頁 節目錄

25 (3)球面滾子軸承,如圖6-20所示。 《圖 球面滾子軸承》 上一頁 節目錄

26 (4)圓筒滾子止推軸承,如圖6-21所示。 《圖 圓筒滾子止推軸承》 上一頁 節目錄

27 (5)錐形滾子止推軸承,如圖6-22所示。 《圖 錐形滾子止推軸承》 上一頁 節目錄

28 (6)球面滾子止推軸承,如圖6-23所示。 《圖 球面滾子止推軸承》 上一頁 節目錄

29 即是直徑較小的滾子軸承,一般是長度 與直徑比值為6 倍或6 倍以上,可分為下列兩種。
3. 滾針軸承 即是直徑較小的滾子軸承,一般是長度 與直徑比值為6 倍或6 倍以上,可分為下列兩種。 (1)滾針軸承,如圖6-24所示。 《圖 滾針軸承》 上一頁 節目錄

30 (2)滾針止推軸承,如圖6-25所示。 《圖 滾針止推軸承》 上一頁 節目錄

31 6-2 滾動軸承的規格及應用 一、 滾動軸承的規格 1. 滾珠軸承(英制標準) 每一標準尺度都分有五種等級,即特輕、
6-2 滾動軸承的規格及應用 一、 滾動軸承的規格 1. 滾珠軸承(英制標準) 每一標準尺度都分有五種等級,即特輕、 輕、中、重、特重等,有時以0、1、2、3、 4(或100、200、300、400、500)各級序表 之,如圖6-26,級序愈大,所承受的負荷也 愈大。 節目錄

32 《圖 滾珠軸承的五種等級》 上一頁 節目錄

33 2. 軸承之尺度級序(ISO國際標準) 以內徑為基準定出軸承外徑及寬度之尺度級 序,寬度級序以0、1、2、3、4 等五級表示,
如圖6-27所示,滾動軸承之寬度記號與直徑記 號合併表示。例如寬度級序為2,直徑級序為 3,則尺度級序之記號為23。 《圖 尺度級序》 上一頁 節目錄

34 二、滾動軸承之應用 滾動軸承是一個精密機件,因此在應 用上必須相當謹慎,否則會有不良影響, 一般在應用上有下列幾點應注意事項。
1. 保持軸承及有關附件之清潔。 2. 軸承的裝配,必須符合設計目的以 及使用條件。 3. 正確地使用適合的安裝工具。 上一頁 節目錄

35 6-3 聯結器的種類及功用 一、聯結器的種類 聯結器依其構造可分為剛性聯結器、 撓性聯結器及流體聯結器三種。 1. 剛性聯結器
6-3 聯結器的種類及功用 一、聯結器的種類 聯結器依其構造可分為剛性聯結器、 撓性聯結器及流體聯結器三種。 1. 剛性聯結器 此種聯結器在構造上只適用於連接同 心軸,不能有角度的偏差,且低速迴 轉者,它可區分為下列五種。 節目錄

36 (1)套筒聯結器,如圖6-28所示。 《圖 套筒聯結器》 上一頁 節目錄

37 (2)凸緣聯結器 如圖6-29所示,利用左右兩個凸緣分別用鍵與兩軸固定,兩個凸緣再以螺栓連接,當軸迴轉時,螺栓受剪力作用,為最常用之一種聯結器,通常適用於大型軸(25mm 以上)及高速精密機械之迴轉軸。 《圖 凸緣聯結器》 延伸動畫來源: 台灣古董機構教學模型數位博物館 延伸動畫 上一頁 節目錄

38 如圖6-30所示,由製成適當錐度的內外錐 度圓筒組合而成,並以鍵固定,再以貫穿螺栓鎖緊,此聯結器利用兩套筒錐度之間的摩擦力傳遞動力。
(3)賽勒氏錐形聯結器 如圖6-30所示,由製成適當錐度的內外錐 度圓筒組合而成,並以鍵固定,再以貫穿螺栓鎖緊,此聯結器利用兩套筒錐度之間的摩擦力傳遞動力。 《圖 賽勒氏錐形聯結器》 上一頁 節目錄

39 (4)摩擦阻環聯結器,如圖6-31所示。 《圖 摩擦阻環聯結器》 上一頁 節目錄

40 (5)分筒聯結器,如圖6-32所示。 《圖 分筒聯結器》 上一頁 節目錄

41 2. 撓性聯結器 此種聯結器適用於兩軸中心線不在 同一直線上,或稍有軸向移動及角 度偏差之軸,具備有緩衝減振之功
2. 撓性聯結器 此種聯結器適用於兩軸中心線不在 同一直線上,或稍有軸向移動及角 度偏差之軸,具備有緩衝減振之功 能,而撓性的功能來自於元件之彈 性或間隙,它可區分為下列八種。 上一頁 節目錄

42 如圖6-33所示,為等腰連桿組之應用,是橢圓機構的變形。
(1)歐丹聯結器 如圖6-33所示,為等腰連桿組之應用,是橢圓機構的變形。 動 畫 延伸動畫(1) 延伸動畫(2) 延伸動畫(3) 《圖 歐丹聯結器》 延伸動畫(4) 延伸動畫來源: 延伸動畫1、2:台灣古董機構教學模型數位博物館 延伸動畫3、4:http://www.mekanizmalar.com/ 上一頁 節目錄

43 如果欲使原動軸與從動軸之轉速相等,可在兩傳動軸之間另加一中間軸或稱副軸,使其偏位角度相等即可,亦即成對使用,常用於汽車之傳動軸上。
(2)萬向接頭 如圖6-34所示,又稱為虎克接頭或十字接頭,是球面四連桿組之應用。常用於兩軸中心線不平行,且相交於一點,兩軸心的角度可任意變更之情況下使用,而且極富吸振性與耐久性;當原動軸以等角速度旋轉,從動軸則以變角速度旋轉。 如果欲使原動軸與從動軸之轉速相等,可在兩傳動軸之間另加一中間軸或稱副軸,使其偏位角度相等即可,亦即成對使用,常用於汽車之傳動軸上。 上一頁 節目錄

44 《圖 汽車傳動軸之萬向接頭》 延伸動畫來源: 台灣古董機構教學模型數位博物館 延伸動畫 上一頁 節目錄

45 如圖6-35所示,是最簡單的可撓性聯結器,允許兩軸有微量的軸向偏差及扭矩的變化。 (3)彈性材料膠合聯結器
《圖 彈性材料膠合聯結器》 上一頁 節目錄

46 《圖 彈性材料膠合聯結器》 上一頁 節目錄

47 (4)鏈條聯結器,如圖6-36所示。 《圖 鏈條聯結器》 上一頁 節目錄

48 (5)撓性齒輪聯結器,如圖6-37所示。 《圖 撓性齒輪聯結器》 上一頁 節目錄

49 (6)撓性盤聯結器,如圖6-38所示。 《圖 撓性盤聯結器》 上一頁 節目錄

50 (7)撓性彈簧環片聯結器,如圖6-39所示。 (8)彈性環墊凸緣聯結器,如圖6-40所示。
《圖 彈性環墊凸緣 聯結器》 《圖 撓性彈簧環片 聯結器》 上一頁 節目錄

51 3. 流體聯結器 此種聯結器又稱為液壓聯結器,如圖6-41 所示,例如汽車之自動排檔即使用此種聯 結器。 《圖6-41 流體聯結器》 上一頁
3. 流體聯結器 此種聯結器又稱為液壓聯結器,如圖6-41 所示,例如汽車之自動排檔即使用此種聯 結器。 《圖 流體聯結器》 上一頁 節目錄

52 《圖 流體聯結器》

53 二、聯結器之功用 聯結器是用以將兩軸之端頭相接,其主要功用為使能傳遞旋轉運動及轉矩,且經常必須具有以下某些功用,以完成傳遞旋轉動力的能力。
1. 能夠容許或補償兩個旋轉連接軸間的不 對正。 2. 能允許連接軸之軸間或端點的運動。 3. 能制止振動及在發電機軸中作絕緣體之 用。 上一頁 節目錄

54 6-4 離合器的種類及功用 一、離合器的種類 1. 確動離合器 (1)方形顎夾離合器,如圖6-42(a)所示。
6-4 離合器的種類及功用 1. 確動離合器 (1)方形顎夾離合器,如圖6-42(a)所示。 (2)單向斜爪離合器,如圖6-42(b)所示。 一、離合器的種類 動 畫 動 畫 《圖 確動離合器》 節目錄

55 如圖6-42(c)所示之雙斜齒形,則可作雙方向的傳動,不適合於大負載。
《圖 確動離合器》 上一頁 節目錄

56 2. 摩擦離合器 (1)圓盤離合器,如圖6-43所示。 《圖 圓盤離合器》 上一頁 節目錄

57 《圖 圓盤離合器》 上一頁 節目錄

58 (2)錐形離合器,如圖6-45所示。 《圖 錐形離合器》 上一頁 節目錄

59 《圖 錐形離合器》 上一頁 節目錄

60 (3)帶離合器,如圖6-46所示。 《圖 帶離合器》 上一頁 節目錄

61 (4)離心式離合器,如圖6-47所示。 《圖 離心式離合器》 上一頁 節目錄

62 3. 電磁離合器,如圖6-48所示。 《圖 電磁離合器》 上一頁 節目錄

63 4. 超越式離合器,如圖6-49所示。 5. 流體離合器,如圖6-50所示。 《圖6-49 單向離合器》 《圖6-50 流體離合器》 上一頁
4. 超越式離合器,如圖6-49所示。 5. 流體離合器,如圖6-50所示。 《圖 單向離合器》 《圖 流體離合器》 上一頁 節目錄

64 二、離合器之功用 離合器是用以將兩軸之端頭作暫時 性的連接,其主要功用為可將在旋轉中 之兩軸,隨意使之結合或分離。
至於離合器的連接或分離,除了自 動控制之外,若需用手來操縱皆須使用 軸環與撥桿。 上一頁 節目錄

65 1. 軸環,如圖6-51所示。 2. 撥桿,如圖6-52所示。 《圖 撥桿》 《圖6-51 安全軸環》 上一頁 節目錄

66 《圖片來源》 圖6-2右圖 Shutterstock images
圖6-3右圖 ClassID=23&typeid=1 圖6-4右圖 id=584 圖6-5右圖 圖6-6右圖 圖6 - 7 右圖 圖6 - 8 右圖 圖6-10 Shutterstock images 圖6-13(b)右圖 Shutterstock images 圖6 - 17 南宜國際材料有限公司型錄 圖6 - 19 Shutterstock images 圖6-20(a) Shutterstock images 圖6 - 24(b) Shutterstock images 圖6 - 25 Shutterstock images 圖6 - 33(a) 圖6 - 33(b) 圖6 - 36(b) postId=399158 圖6 - 37(a) 圖6-38(a) 圖6-41(a) Shutterstock images 圖6 - 46(c) 圖6-47右圖 上一頁 節目錄


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