1、2.72 作業8離合器的問題下圖離合器有以下特性:Ri=2.5”,Ro=4”;摩擦面之摩擦係數=0.45,此離合器從左側由一120HP引擎以3600rpm帶動。 試計算由壓力彈簧3作用在壓力板5的力為多少時， 才能夠將全部扭力傳送到輸出軸6。用均勻壓力理論來分析，並與均勻磨耗理論時的分析做比較。汽 車 離 合 器1.摩擦表面(前&後) 2.摩擦盤(栓槽連接在軸6) 3.壓力彈簧 4.引擎曲柄軸 5.壓力板 6.離合器輸出軸 7.引擎飛輪 8.離合器外殼 9.扭力驅動梢 Ro:摩擦表面外緣半徑 Ri:摩擦表面內緣半徑 Fa: 鬆開壓力板之力量註:上圖是用來說明離合器的設計，但它對此問題的答案並非
2、是必要的。此圖示為離合器受力量Fa(尚未定)作用後處於鬆開的位置上。 2.72 作 業 8液壓系統問題在 一 號 大 樓 入 口 處 與 樓 間 一 殘 障 人 士 使 用 的 升 降 梯 ， 有 某 些 問 題 。 位 聰 明 的 本 課程 學 生 提 議 ， 用 液 壓 系 統 取 代 現 有 的 電 氣 驅 動 (如 圖 一 )方 式 。 且 建 議 的 液 壓 系 統 簡 圖如 圖 二 所 示 。 升 降 梯 的 乘 客 能 在 升 降 梯 內 操 作 鑰 匙 開 關 及 液 壓 閥 。 當 鑰 匙 開 關 切 在 ON時 ， 馬 達 轉 速 1800rpm， 當 切 在 OFF時 ，
3、 馬 達 空 轉 ； 也 就 是 在 任 方 向 的 旋 轉 扭 矩 皆 為0。 對 於 總 重 量 在 300800磅 升 降 梯 的 設 計 ， 應 有 一 最 大 每 秒 呎 (上 及 下 )的 安 全 速度 。 並 且 應 僅 能 舉 升 到 500磅 ， 也 就 是 它 應 有 一 超 載 時 要 拒 絕 升 降 操 作 的 設 計 。考 量 洩 漏 及 安 全 性 的 問 題 ， 所 有 管 路 內 的 壓 力 必 須 低 於 200psi。 你 必 須 注 意 的 是 穩態 下 操 作 (即 除 了 最 後 一 個 問 題 外 ， 不 必 考 慮 加 速 度 及 減 速 度 的
4、問 題 )且 忽 略 管 路 、 汽缸 及 泵 /馬 達 的 磨 擦 損 失 (100%效 率 )。a)標 示 出 迴 路 上 所 有 的 液 壓 元 件 (精 確 及 完 整 的 )b)簡 明 的 描 述 系 統 如 何 作 動 ， 使 升 降 梯 上 升 ， 停 在 任 何 樓 層 及 下 降 。c)請 求 出 下 列 數 值 (列 出 你 的 作 法 )i) 汽 缸 截 面 積 (A)ii) 元 件 c的 旋 轉 位 移 (d)iii)閥 B操 作 的 最 大 壓 力 設 計 值 (PB)iv) 閥 B的 最 小 流 量 面 積 (ab),假 定 Cd=6v) 閥 A的 最 大 流 量
5、面 積 (aa),假 定 Cd=6d)一 個 電 機 工 程 的 學 生 建 議 ， 採 用 電 動 馬 達 可 以 用 來 提 供 泵 /馬 達 C的 煞 車 扭 矩 (把 電 動馬 達 當 發 電 機 )， 把 最 高 的 下 降 速 度 降 低 一 半 。 在 最 大 的 負 重 情 況 下 ， 馬 達 需 產 生 多大 的 阻 擋 扭 力 ? 假 如 該 扭 力 一 直 在 升 降 梯 下 降 時 作 用 ， 那 麼 在 最 少 負 荷 的 情 況 下 ， 升降 梯 的 下 降 速 度 是 多 少 ?e)在 升 降 梯 下 降 的 過 程 中 ， 閥 A突 然 釋 放 ， 造 成 從 汽 缸 出 口 的 流 量 突 然 停 止 ， 形 成 升 降梯 的 高 減 速 度 (高 重 力 係 數 作 用 在 乘 客 上 )。i)要 如 何 估 算 升 降 梯 的 減 速 度 ? 不 需 精 確 的 計 算 ， 但 須 解 釋 你 是 如 何 做 的 。 比 較 一 下在 靠 近 活 塞 衝 程 頂 端 處 突 然 停 止 的 最 大 重 力 係 數 值 及 一 半 衝 程 處 停 止 的 最 大 重 力 係 數值 。 (兩 者 的 比 值 )ii)請 建 議 改 變 或 增 加 液 壓 迴 路 來 減 緩 此 問 題 ， 不 需 畫 出 元 件 。
