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系統識別號 U0002-1108201517114200
中文論文名稱 仿生蜂鳥機構之運動分析及搖撼力矩
英文論文名稱 Kinematic and Shaking Moment Analysis of a Hummingbird-like Mechanism
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 機械與機電工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Mechanical and Electro-Mechanical Engineering
學年度 103
學期 2
出版年 104
研究生中文姓名 周子傑
研究生英文姓名 Tzu-Chieh Chou
學號 602370560
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2015-07-13
論文頁數 47頁
口試委員 指導教授-劉昭華
委員-陳正光
委員-王銀添
中文關鍵字 史蒂芬森三型六連桿機構  伊式四連桿直線機構  相位差  靜態平衡  動態平衡  搖撼力  搖撼力矩 
英文關鍵字 Stephenson III six-bar Mechanism  Evans four-bar straight-line Mechanism  Phase angle  static balance  dtnamic balance  Shaking Force  Shaking Moment 
學科別分類 學科別應用科學機械工程
中文摘要 本論文針對仿生蜂鳥機構進行運動分析以及討論四連桿機構之搖撼力與搖撼力矩。蜂鳥機構由史蒂芬森第三型六連桿機構、及兩翼機構所組成,其中史蒂芬森第三型六連桿機構包含伊式四連桿直線機構。本論文首先從事六連桿機構及兩翼機構之位置分析,求出兩翼之相位差,然後進行六連桿機構及兩翼機構之速度、以及加速度分析,求出速度及加速度相位差。本論文並討論四連桿機構之靜態平衡以及動態平衡。利用四連桿機構運轉之中,對地面反作用力合力等於慣性力的合力求出搖撼力之通式。接著利用外力造成之合力矩等於慣性力所造成之合力矩,求得搖撼力矩之通式。由這些通式發現傳動角若接近0度或180度,搖撼力以及搖撼力矩數值會趨近無限大。
英文摘要 In this thesis the author performs kinematic analyses of a Hummingbird-like MAV and then studies shaking force and shaking moment of four-bar linkages. The MAV contains a Stephenson III six-bar mechanism, and two wing-mechanisms. The Stephenson III six-bar linkage contains an Evans four-bar straight-line mechanism. Position analysis of the Stephenson III six-bar mechanism and two wing-mechanisms are first performed to obtain the phase lag between the two wings, followed by velocity as well as acceleration analyses, from which velocity and acceleration differences between the two wings are calculated.
Static balancing and dynamic balancing of four-bar linkages are then studied. The resultant of reaction forces on the ground is equal to the resultant of inertia forces; hence a general expression for shaking force is obtained. Similarly, since the resultant moment of all applied forces is equal to the resultant moment of inertia forces, a general expression for shaking moment is also obtained. These expressions show that shaking force and shaking moment depend upon transmission angles of the four-bar linkage, and both shanking force and shaking moment reach infinity when transmission angle reaches the values 0 degree or 180 degree.
論文目次 目錄
中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 IV
圖目錄 VI
第1章 緒論 1
1-1前言 1
1-2文獻回顧及研究動機 2
第2章 仿生蜂鳥機構分析 4
2-1仿生蜂鳥機構介紹 4
2-2史蒂芬生第三型六連桿機構分析 5
2-2-1史蒂芬生第三型六連桿位置分析 5
2-2-2蜂鳥右翼機構位置分析 6
2-2-3蜂鳥左翼機構位置分析 8
2-3仿生蜂鳥機構速度分析 10
2-3-1史蒂芬生第三型六連桿速度分析 10
2-3-2蜂鳥右翼機構速度分析 11
2-3-3蜂鳥左翼機構速度分析 11
2-4仿生蜂鳥機構加速度分析 12
2-4-1史蒂芬生第三型六連桿加速度分析 12
2-4-2蜂鳥右翼機構加速度分析 13
2-4-3蜂鳥左翼機構加速度分析 14
第3章 仿生蜂鳥機構相位差分析 15
3-1角度相位差分析 15
3-2速度相位差分析 16
3-3加速度相位差分析 16
第4章 四連桿機構之平衡 17
4-1四連桿機構之靜態平衡 17
4-2四連桿機構之搖撼力 19
4-3四連桿機構之搖動力矩 24
第5章 結論 29
參考文獻 31

圖目錄
圖一 仿生蜂鳥機構 33
圖二 史蒂芬森三型六連桿機構 34
圖三 史蒂芬森三型六連桿機構 35
圖四 蜂鳥右翼機構 36
圖五 蜂鳥左翼機構 37
圖六 蜂鳥左右翼位置相位差圖 38
圖七 蜂鳥左右翼位置相位差圖 39
圖八 蜂鳥左右翼位置相位差異圖 40
圖九 蜂鳥左右翼速度相位差異圖 41
圖十 蜂鳥左右翼加速度相位差異圖 42
圖十一 四連桿機構所有桿件質心位置以及總質心位置 43
圖十二 四連桿機構之桿件二慣性力及力矩圖 44
圖十三 四連桿機構之桿件三慣性力及力矩圖 45
圖十四 四連桿機構之桿件四慣性力及力矩圖 46
圖十五 四連桿機構質心位置以及質量慣性矩 47

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[12] Norton, R. L. Design of Machinery: An Introduction to the Synthesis and Analysis of Mechanisms and Machines, McGraw Hill, Fourth Edition, 2008.
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