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107年
機械及電銲常識
第 二4 題
如【圖 2】所示之塔輪組，主動軸轉速 N = 150 rpm，主動輪最大直徑 D1 = 45 cm，從動輪轉速分別為 900、450、75 rpm，若使用交叉皮帶，其各級皮帶輪 D2、D3、d1、d2 及 d3 直徑為何？（15 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
對於交叉皮帶驅動的塔輪組，核心觀念是「為保持皮帶長度一致，各級主動輪與從動輪的直徑之和必須為定值」。可先利用第一級的轉速比求出 $d_1$ 及直徑和常數，再配合其餘各級的轉速反比關係列出聯立方程式，即可求得所有輪徑。
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第一步：求出 $d_1$ 及塔輪直徑和 根據皮帶輪傳動公式，轉速與直徑成反比： $N \times D_1 = n_1 \times d_1$
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交叉皮帶塔輪計算
💡 交叉皮帶塔輪組各對應輪之「直徑和」必須為固定常數。
🔗 交叉皮帶塔輪解題邏輯鏈
- 1 求基準直徑 — 利用 N1 * D1 = n1 * d1 求出第一級未知直徑 d1。
- 2 確定直徑和 — 計算 K = D1 + d1，此常數適用於後續所有級別。
- 3 建立倍數關係 — 利用待求級轉速比 n/N 求出 D 與 d 的比例關係。
- 4 聯立解方程式 — 將比例代入 D + d = K 公式，求出該級之 D 與 d。
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🔄 延伸學習：延伸學習：若為「開口皮帶」，其直徑和並非定值，計算較為複雜。
