題組內容
四、如圖 3 所示,某污水處理廠之污泥斗式提升機,由減速機輸出軸經滾子鏈驅動提升機頭輪。已知傳遞功率 P = 7.5 kW ;小鏈輪(主動)齒數 Z1 = 19 ,轉速 n1 = 290 rpm ;大鏈輪(從動)齒數 Z 2 = 57 ;初選鏈 條:ANSI No.60,節距 p = 19.05 mm ,最小抗拉強度 Fu = 39.7 kN ;依 ,服務係數 K s = 1.4 ; 運轉條件(從動機械中等衝擊、每日連續運轉) 初步規劃中心距約為 40 倍節距;潤滑方式符合廠家建議,不另作限制。試回答以下問題:

提示:
(a)鏈輪節圓直徑: \(d = \frac{p}{\sin(\pi/Z)}\);
鏈速:\( V = \frac{pZ_1n_1}{60000} \)(p 單位 mm、V 單位 m/s)
(b)鏈條切線拉力: \( F = \frac{1000P}{V} \)(P 單位 kW、F 單位 N); 設計功率: \(P_d = K_s P\)
(c)齒數修正係數:\( K_1 = \left( \frac{Z_1}{17} \right)^{1.08} \) ;多列係數 K 2 :單列= 1.0、雙列= 1.7、 三列= 2.5
(d)修正後容許功率: \(H = H_{tab}K_1K_2\) ,設計須滿足\(H \ge P_d\)
(e)鏈節數(取偶數)\( \frac{L}{p} = \frac{2C}{p} + \frac{Z_1+Z_2}{2} + \left(\frac{Z_2-Z_1}{2\pi}\right)^2 \left(\frac{p}{C}\right) \)
(f)實際中心距: \(C = \frac{p}{4} [A + \sqrt{A^2 - 8 \left( \frac{Z_2 - Z_1}{2\pi} \right)^2} ]\) ; \(A = \frac{L}{p} - \frac{Z_1 + Z_2}{2}\)
(二)已知 No.60 鏈條於 300 rpm 時額定功率 Htab = 7.9 kW (單列、17 齒基準),求設計功率 Pd 與修正後之單列容許功率 H,並判斷單列 No.60 是否足夠;若不足,請決定應採用之鏈條列數並驗算之。 (8 分)