普考申論題
108年
[機械工程] 機械原理概要
第 四 題
📖 題組：
如圖 2 所示的摩擦塊制動器，其中煞車鼓半徑為 360 mm，a = 360 mm，b = 900 mm，c = 400 mm，摩擦係數為 0.3，若受到轉矩 225 N-m 的作用。試求：（每小題 5 分，共 20 分）
如圖 2 所示的摩擦塊制動器，其中煞車鼓半徑為 360 mm，a = 360 mm，b = 900 mm，c = 400 mm，摩擦係數為 0.3，若受到轉矩 225 N-m 的作用。試求：（每小題 5 分，共 20 分）
若不改變其他各尺寸數據，煞車鼓做逆時針旋轉時，欲使此制動器形成自鎖狀態，c 值設定為何？
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
考驗「自鎖（Self-locking）」的概念。自鎖意味著「不需要外部施力 F，單靠摩擦力矩就能維持正向力（煞住）」，也就是方程式中 F ≤ 0。沿用逆時針的力矩方程式：F × 1260 + f × h = Fn × a，令 F ≤ 0，可得 f × h ≥ Fn × a。將 f = μ × Fn 代入，化簡求出需要的摩擦力臂 h。最後再由 h = c - R 推導出 c 值。此題驗證了前面判斷支點位置（c 與 R 的關係）的正確性。
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【考點分析】 測驗制動器「自鎖（Self-locking）」條件的數學推導，理解摩擦力臂長度對制動效能的決定性影響。 【理論/法規依據】
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