二輪車變速傳動機構設計之研究 陳正宜、陳照忠
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摘 要
本研究是以二輪車的變速傳動機構，來做為研究與設計的對象。而在變速傳動機構的設計中，將以具有二個自由度的行星 齒輪系，來做為機構的本體。並藉由“創造性機構設計法”的設計流程，而來進行一連串的設計研究。 在研究的前段進程 中，將藉由六桿件行星齒輪系變速傳動機構的設計，而探求出創造性機構設計法之“設計需求與限制”的訂定原理。並再 利用七桿件行星齒輪系變速傳動機構的設計，而驗證本研究所訂定之“設計需求與限制”的正確性，以及了解其對於機構 設計成果的影響力。 而在接下來的研究進程中，本研究將彙整出一套用於行星齒輪系機構設計的系統化流程──“行星齒 輪系機構創成設計法”。並以八桿件行星齒輪系變速傳動機構的設計進行，而來說明與證實本設計法的可行性、簡潔性與 正確性。 另外，在本研究的後續進程中，除了會建立完整的六桿件、七桿件與八桿件行星齒輪系變速傳動機構之機構簡圖 圖譜外，更會對一套專用於自行車的SACHS五檔位變速傳動機構，做其整體作動、變速檔位之規劃，以及檔位變換與控制 等設計方面的深入分析。 最後，在本研究的後段進程中，將會提出一些關於新型變速傳動機構之具體化設計的研究理念，
以做為後續相關設計的研究基礎。
關鍵詞 : 二輪車 ; 自行車 ; 機車 ; 行星齒輪系變速傳動機構 ; 創造性機構設計法 ; 行星齒輪系機構創成設計法 目錄
封面內頁 簽 名 頁 著作權說明………iii 授 權 書………
………iv 中文摘要………v 英文摘要（Abstract）………
………vii 誌 謝………ix 目 錄………
………xi 圖 目 錄………xiv 表 目 錄………
………xvi 符號說明………xvii 第一章 前言……
………1 1.1 研究背景………1 1.2 文獻回顧……
………2 1.3 研究規劃………3 第二章 相關理論之簡述
………6 2.1 行星齒輪系連桿與接頭的關係式………6 2.2 創造性機構設計法…
………7 2.3 (N,J)一般化鏈之連桿類配的求法………10 第三章 變速傳動機構設計方法 之確認………12 3.1 行星齒輪系的型態簡述………12 3.2 設計需求與限制的訂定……
………14 3.3 六桿件行星齒輪系變速傳動機構的設計………16 3.4 機構作動的檢視………
………29 3.5 設計總結………34 第四章 七桿件行星齒輪系變速傳動機構之設 計………35 4.1 現有之七桿件行星齒輪系變速傳動機構的特性分析… ………
……35 4.2 修正後的設計需求與限制………37 4.3 七桿件行星齒輪系變速傳動機構的設計………39 4.4 設計總結………50 第五章 行星齒輪系機構創成設計法………51 5.1 構想來源………51 5.2 行星齒輪系機構創成設計法………52 5.3 八 桿件行星齒輪系變速傳動機構的設計………56 5.4 設計總結………81 第六章 機構 簡圖圖譜之建立………84 6.1 特殊化鏈的具體化………84 6.2 六桿件行 星齒輪系變速傳動機構的機構簡圖圖譜…… ………85 6.3 七桿件行星齒輪系變 速傳動機構的機構簡圖圖譜…… ………86 6.4 八桿件行星齒輪系變速傳動機構 的機構簡圖圖譜…… ………91 第七章 SACHS五檔位變速傳動機構之作動剖析
………107 7.1 SACHS五檔位變速傳動機構的簡述………107 7.2 齒輪系值的計算………
………111 7.3 變速控制單元的作動分析………118 7.4 變速檔位的控制作動總結………
…124 第八章 新型變速傳動機構之設計規劃………128 8.1 動力源的差異………
…129 8.2 齒輪系值的計算………130 8.3 變速檔位的規劃………135 8.4 行星齒輪系之齒輪齒數的特殊限制………137 第九章 結論………139 9.1 研究成果………139 9.2 後續展望………142 參考 文獻………144
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