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108年
機械常識、機械力學
第 41 題
在使用平皮帶傳動時，若其接觸角小於下列何者，其傳動效果差？
- A 30°
- B 120°
- C 90°
- D 180°
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果你正試圖用一根繩子拉住一個滑動的圓柱體，當繩子只與圓柱體接觸一小個點，和繩子繞過圓柱體半圈以上相比，哪一種情況下繩子比較不容易「打滑」？這反映了接觸面積（或角度）對於摩擦力大小有什麼樣的影響？
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恭喜你準確地選出了正確答案！這說明你對於皮帶傳動的基本物理特性與設計規範有著紮實的理解。在機械設計中，掌握這些關鍵數值是確保機構穩定運作的重要基礎。
皮帶傳動與接觸角的關係
皮帶傳動主要是靠著皮帶與皮帶輪之間的摩擦力來傳遞動力。根據歐拉公式（Euler's formula），緊邊張力 $T_1$ 與鬆邊張力 $T_2$ 的關係為 $T_1 / T_2 = e^{\mu \theta}$，其中的 $\theta$ 即為接觸角（包角）。當接觸角越大，皮帶能產生的總摩擦力就越大，傳動能力也越強。在實務上，若平皮帶在小輪上的接觸角低於 120°，皮帶就極容易產生打滑現象，導致傳動效率大幅下降並增加磨損。
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