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高考申論題 106年 [汽車工程] 汽車動力學(包括應用力學及機動學)

第 一 題

📖 題組:
一行星輪系如圖 3 所示,太陽輪 2 齒數 75 齒,行星輪 3 齒數 15 齒,環型內齒輪 4 齒數 105 齒,行星架 5 連結太陽輪與行星輪,試問:
題組圖片
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

若太陽輪 2 為主動輪,行星架 5 為輸出件,環型內齒輪 4 固定(ω4 = 0),此輪系之轉速比(輸出/輸入)為何?(10 分)

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  1. 看到行星輪系計算,首選使用「輪系值公式法」或「表格法」來建立各旋轉件的運動方程式。
  2. 確立首輪(太陽輪)、末輪(環型內齒輪)與行星架的角色,利用齒數比求出假設行星架固定時的輪系值 $e$(注意:外外嚙合帶負號,內外嚙合帶正號)。
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【解題關鍵】使用行星輪系之輪系值公式(Train value equation):$e = \frac{\omega_L - \omega_A}{\omega_F - \omega_A}$,建立相對轉速之關係式即可求解。 【解答】 已知條件整理:

小題 (二)

若環型內齒輪 4 為主動輪,行星架 5 為輸出件,太陽輪 2 固定(ω2 = 0),此輪系之轉速比(輸出/輸入)為何?(5 分)

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本題為標準的行星齒輪系運動學分析。看到此類題目,應立刻想到使用「周轉輪系公式(輪系值 = 相對轉速比)」或「表格法」。先判定外嚙合與內嚙合的正負號得出輪系值,再代入太陽輪固定的邊界條件,即可求出輸入與輸出件的轉速比。

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【解題關鍵】利用周轉齒輪系公式建立各齒輪與行星架之相對轉速關係,並代入固定件條件進行求解。 【解答】 計算:

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