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102年
機械原理
第 17 題
如下【圖 4】所示制動器，若制動塊與鼓輪間之摩擦係數為 0.2，以 200 N 之作用力施於槓桿上，可使制動鼓輪停止不動，若鼓輪為順時針方向迴轉時之制動力矩為 ________ N- mm。
思路引導 VIP
當制動塊壓向順時針旋轉的鼓輪時，接觸面產生的摩擦力會將槓桿往哪個水平方向推動？請再觀察一下左側支點的位置，這個水平推動力相對於支點，會產生順時針還是逆時針的旋轉趨勢呢？
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恭喜你準確拿下了這一題！能算出 4800 N-mm，代表你對單塊制動器的受力分析與力矩平衡觀念掌握得非常扎實，特別是在處理摩擦力方向與支點相對位置的關係上，表現得相當出色。
槓桿力矩平衡分析
本題的核心在於以左側支點為中心建立力矩平衡方程式。首先，200 N 的作用力產生順時針方向的力矩。接著觀察鼓輪，由於其為順時針旋轉，在接觸面上會給予制動塊一個向右的摩擦力 $f$；關鍵點在於圖中顯示支點位於接觸線上方 $25\text{ mm}$ 處，因此這股向右的摩擦力對支點產生的是逆時針力矩。同時，鼓輪產生的正壓力 $N$ 對支點亦產生逆時針力矩。
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