第伍單元─彈簧 座號 姓名 分工項目 分數 21 陳仕鈞 PPT製作 70 22 陳廷耀 上台兼監督 79.5 23 陳俊忠 查資料 75 27 程柏瑜 整理資料 78 32 廖朝弘
目錄 5-1彈簧的功用 5-2彈簧的種類 5-3彈簧的材料 歷屆試題 心得 參考資料
5-1彈簧的功用(P5-4) 吸收震動 2. 產生作用力 3. 儲存能量 4. 力的量度 ↑避震器(吸收震動)
5-2彈簧的種類(P5-8) 線狀彈簧→以彈簧線製成 板片彈簧→以板片型式製成 桿狀彈簧→以圓桿型式製成 空氣或油壓彈簧→利用氣壓及油壓原理製成
彈簧的種類(線狀彈簧) 種類 特色 實例 螺旋壓縮彈簧 錐形彈簧 拉伸彈簧 螺旋扭轉彈簧 特殊彈簧 承受壓力負荷,一般常磨除彈簧簧圈3/4以增加受力面積 避震器 錐形彈簧 節省空間,單位容積上可吸收較大的能量 彈簧床 拉伸彈簧 兩端皆有掛勾,受力向外延伸 吊橋 螺旋扭轉彈簧 承受扭力時,會以軸心產生扭矩而發生變形 鐵捲門 特殊彈簧 外型特殊,廣泛運用
彈簧的種類(板片彈簧) 種類 特色 實例 單片彈簧 圓盤型彈簧 扣環 定力彈簧 蝸旋扭轉彈簧 疊板彈簧 輕薄短小,生活常見 電池座 又稱皿形彈簧,大負荷,行程短,組合方便 扣環 具有開口,防止機件沿軸向運動 定力彈簧 小空間內可輸出較大作用力 吹風機,電風扇 蝸旋扭轉彈簧 可儲存能量 鐘錶內之發條 疊板彈簧 又稱葉片彈簧,以多片強力鋼板疊置而成,可吸收震動 車車底盤之避震器
彈簧的種類 桿狀彈簧- 俗稱扭桿彈簧 主要用於承受扭矩 空氣或油壓彈簧- 可藉由空氣或油壓伸縮囊的彈性來緩和震動
5-3彈簧的材料(P5-19) 彈簧的材料 碳鋼與合金鋼 非鐵及非鐵合金 非金屬材料
彈簧的材料(碳鋼與合金鋼) 1大型彈簧多用熱作加工成形:彈簧材料高溫軋成棒,於780度~850度之油中淬火,在施以400度~500度的溫度回火,以增加韌性 2.較高級的小型彈簧常以琴鋼絲製成: 小於6.35mm(1/4”)常用高碳鋼材 (含碳量0.65%~0.95%)製造,雜質少且機械性質良好。
非鐵及非鐵合金 1.常用的銅合金者有磷青銅、黃銅及鈹銅等。 2.蒙納合金:為銅與鎳的合金,耐溫可達200度,可用於食品工業。另有加入3%鋁的K類孟納合金,常用冷作加工法製成。 3.英高鎳合金:含75%鎳、15%鉻及10%鐵,在高溫370度以內不會有鬆弛現象適用於鍋爐,加入少許鈦及鋁等元素,耐高溫更可達480度
非金屬材料 1.橡膠彈簧:具有高吸收震動及緩和衝擊的能力,且無噪音。但不耐高溫、不耐腐蝕、不耐疲勞。 2.塑膠及合成樹脂亦可製成彈簧,效果如橡膠彈簧。
彈簧指數與彈簧常數 1.彈簧指數 彈簧之平均直徑與線徑之比值,指數越大越容易變形。 2.彈簧常數 彈簧承受負荷時,其所受負荷變形量的比值,常數越大越不容易變形。 公式: F=外力 K=總彈簧常數 X=總變形量
彈簧的串聯與並聯 連接方法 公式 串聯 彈簧以頭端與尾端相接 並聯 彈簧以頭端與頭端相接 ,尾端與尾端相接 並 聯 串 聯
歷屆試題 A(1)適合於製作小型彈簧,其機械性質佳、抗拉強度高且韌性大之材料為: (A)琴鋼線 (B)熱作加工之碳鋼 (C)磷青銅 (D)鎳碳合金鋼。 (88年統測) A(2)下列何者不是彈簧的主要功用? (A)機件之定位 (B)吸收震動 (C)儲存能量 (D)測定力及重量之大小。 (89年統測) D(3)一螺旋壓縮彈簧受到120N之壓縮負荷作用時,其總長度縮短為100mm ,而當負荷變成200N時,其總長度變為80mm,此彈簧之彈簧常數k 為多少N/mm? (A)0.4 (B)1.2 (C)2.5 (D)4.0。 (91年統測) D(4)下列有關彈簧功用的敘述,何者不正確? (A)吸收機械瞬間震動的能量 (B)利用彈簧產生的作用力,調節機件的位置或保持機件的接觸 (C)力量的量度 (D)保持機械元件的接觸彈性,避免鬆脫。 (92年統測) A(5)兩條拉伸彈簧,彈簧常數分別為10N/cm及40N/cm,將其串聯在一起 ,當總撓曲量伸長10cm時,其荷重為多少? (A)80N (B)100N (C)400N (D)500N。 (93年統測)
心得 一開始以為彈簧還好沒什麼,結果一看超難做報告的,不過我們還是做完了,還有魷魚庚飯超好吃
參考資料 www.yahoo.com.tw www.google.com www.act-ioi.com.tw/www/pub/018/b02.htm
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