修平技術學院四年制機械工程系

專題製作報告

傳動機構研究與設計

指導教授：周志忠 教授

班 級：四技機械四乙

組 長：吳宗翰 BA95097

組 員：李忠郡 BA95070

林益聖 BA95067

蔡柏欣 BA95100

中 華 民 國 九 十 八 年 十 二 月 二 十 三 日

【目 錄】

一、 前言-------------------------------------------- 01

二、 傳動機構---------------------------------------- 02

2-1 引擎規格------------------------------------- 02

2-2 齒輪發展史---------------------------------- 03

2-3 齒輪比的重要性------------------------------ 04

三、 組裝過程---------------------------------------- 07

3-1 加工流程----------------------------------- 07

3-2 加工與組裝--------------------------------- 08

3-3 工作分配表--------------------------------- 16

四、 製作問題與改善辦法------------------------------ 17

五、 結論-------------------------------------------- 18

六、 參考文獻---------------------------------------- 19

摘 要

藉著專題製作將所學的機械原理及控制理論之互相

配合，以最低的成本製作完成。

本專題製作是從選題、規劃、製作加工，並發揮團隊

合作，任務分配。

最後，在我們細心、多次測詴及改裝機車之後，才有

了今天這個精心設計的專題成果!

第一章 前言 我們這組前陣子在路上的機車行看到小型機車，於是就有一

個想法如果用小功率的引擎搭配齒輪的加、減速比，或許可以讓

體重約 70公斤~110 公斤的人騎乘。 現在高油價時代如果能使用

小功率又省油的引擎，必能夠暫時舒緩石油的需求，所以傳動系

統的搭配將是非常重要的關鍵 !

製作動機與目的

藉著這個專題能讓我們這組了解汽機車的齒輪比之重要

性，所以我們也抱著對機車的熱忱，先做出一部簡易的小型機

車。讓我們可以從中學到一些有關汽機車換檔的知識跟技術，也

希望我們做出的東西可以作為自我休閒與練習的工具，進而對此

所學到的技術可運用到日後我們研發更精密的機械產品。

第二章 傳動機構

2-1 引擎規格

TANAKA TBC-321

排氣量: 33.3 ㏄ 最大馬力: 1.6 HP 最高轉速: 7000RPM 啟動方式: 手拉繩啟動 點火系統: 電子式點火系統 油箱容量: 1200㏄ 離合器: 耐用型，離心式設計離合器 制動桿: 橡膠軟管和不鏽鋼金屬管 重量: 8.1 公斤 2-2 齒輪發展史 人類對齒輪的使用源遠流長，有資料記載中國是世界上第一個使用齒輪的國家，公元前 400年至前 200年間的中國古代就開始使用齒輪，中國山西省出土的青銅齒輪是迄今發現的最古老齒輪。張衡的候風地動儀、古印度的棉核剔除機構（現收藏於柏林博物館）都含有齒輪機構。齒輪的具體發明人無史可考，而亞里士多德可認為是第一個系統論述這一機構的人。而阿基米德不僅對齒輪和蝸輪有詳盡的論述， Pappus更記載了阿基米德通過一個蝸輪和九個齒輪的機構，使少數幾個奴隸就將大船 Syrakusia 推下海中。 早期齒輪並沒有齒形和齒距的規格要求，因此連續轉動的主動輪往往不能使被動輪連續轉動。為了解決這一問題，齒形發展為弧形，並通過減小齒距使被動輪獲得連續轉動，這使得齒輪機構的汲水裝置十分普及。 2-3 齒輪比的重要性

一款車要有優異的輸出表現，除了有強悍的引擎做為動力來

源，接下來就是要有良好的傳動系統，為了得到最有效率的傳動

能力，現今有許多驅動方式，比如說：鏈條驅動、軸驅動、CVT

驅動系統，但整體驅動原理都是一樣，只是最後驅動的觸媒不

同。一般驅動系統必須分為傳遞曲軸轉速並減速的一次減速機

構，與將動力分離或結合離合器，並調整輪胎相對轉速與後輪驅

動力的二次減速機構。而為了要充分利用引擎轉速與扭力並將有

效控制動力的發揮，就必須藉由減速機構來降低引擎轉速，否則

產生的推力連行進時的磨擦力都推不動。

現在我們這組有 Tanaka 的 TBC-321 型號的割草機作為動力來

源，也有周志忠教授所提供腳踏車的前後齒盤以及前幾屆學長的專

題電動腳踏車的車架供我們這組使用。現在我們有選用 16齒、18

齒、28 齒、48齒來做引擎輸出軸和轉接軸齒輪比上的調整，至於轉

接軸傳遞到後輪的齒比礙於傳動方式以及車架空間，所以使用原本

的皮帶輪 12 齒與後皮帶齒輪 100齒來傳遞。假設騎乘人員體重約

100 kg，可以把齒輪比變更下列方式，可以獲得較高扭力。

如果騎乘人員體重大約 55 ~ 75 kg 則可以把引擎輸出軸和轉接軸

的齒輪比換成下列方式，獲取較高馬力。

如果有需要做任何微調可以用 16齒、18齒、28 齒、48 齒搭配出幾

種齒輪比。

16 齒/18 齒＝0.333

16 齒/28 齒＝0.571

16 齒/48 齒＝0.333

18 齒/16 齒＝1.125

18 齒/28 齒＝0.642

18 齒/48 齒＝0.375

28 齒/16 齒＝1.750

28 齒/18 齒＝1.555

28 齒/48 齒＝0.583

48 齒/16 齒＝3

48 齒/18 齒＝2.666

48 齒/28 齒＝1.714

第三章 組裝過程

3-1 加工流程

轉接軸製作

↓

轉接軸地板定位

↓

輸出軸製作

↓

製作齒輪轉接座(4 個)

↓

割草機底板定位

↓

車架清洗油污並噴漆

↓

組裝並調整

3-2 加工與組裝

轉接軸組裝

轉接軸定位

輸出軸安裝

轉接軸的齒輪

輸出軸的齒輪

組裝

引擎上底板

培林

培林座

鏈條

齒輪

焊接過程

車架上漆

組裝過程

3-2 工作分配表

人員 工作項目

吳宗翰

1. 主要組裝 2. 查詢資料 3. 報告撰寫 4. 成品測詴

李忠郡

1. 主要組裝 2. 材料收集 3. 查詢資料 4. 報告撰寫

林益聖

1. 主要組裝

2. 報告撰寫

3. 資料整合

4. 成品測詴

蔡柏欣

1. 主要組裝 2. 材料收集 3. 查詢資料 4. 拍照整合

第四章 製作問題與改善辦法

這次的製作遇到很多不同的問題，例如：油門座長度問題，

發動引擎了卻沒有馬力或是該怎樣組裝等。

一開始我們是使用機車的油門座，但是不適合二行程的油

線，可是我們還是把油線長度調整好，詴了幾次都可以騎車，可

是到最後油門線又斷了，後來我們去機車行問有沒有適合二行程

引擎的油門線，然後買了新的油門線裝上去並修改，而問題就這

樣解決了。

發動引擎卻沒有馬力，我們為了這個難題詢問了專題老師，

最後我們解決問題的方法是使用調整化油器的風口螺絲。

第五章 結論

由於一開始就決定要以低成本為目標，所以我們部份的零件

是二手的，我們使用的引擎是老師提供的割草機引擎，原本打算

使用噴射引擎的，不過要低成本的話，只好打消這個念頭，車體

骨架也是用學長的電動腳踏車專題改良的。

在加工過程中也遇到一些問題，齒輪座加工時，在高速車削

後並沒有等工件慢慢冷卻，導致工件本身出現硬化現象。在鑽孔

加工時，出現工件比鑽頭硬的情況，所以只好報廢了。

在製作過程中，因為在焊接齒輪和齒輪座時沒放好，導致摔

到地上，所以齒輪片有微微彎曲的情形，倒車偶爾會有鏈條脫落

的狀況。

第六章 參考文獻

1. 機件原理 II / 李平雄編著 ; 王文德校訂

2. 齒輪傳動 工具機之直程聯動機構 齒輪裝置 / 吳家駒,盧

競優,熊先鈁譯

3. 現代機械傳動手冊(第 2版) / <<現代機械傳動手冊>>編輯

委員會編

4. 工具機 : 傳動與控制 / 馬承九編著

5. 2009台灣二輪世界 雜誌 台灣二輪部品同業促進協會 發行

6. Tanaka Power Equipment

http://www.tanaka-usa.com/index.php?section=1

7. Old Mini Bikes

http://www.oldminibikes.com/