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研究生: 買健誠
Chien-Cheng Mai
論文名稱: 兼具輕推移力及高彈力之大型滑蓋設計
Design of a Large-scale Sliding Hinge with Low Pushing Force and High Elastic Force
指導教授: 林清安
Alan-C. Lin
口試委員: 石伊蓓
Yi-Pei Shih
郭進星
Chin-Hsing Kuo
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 105
中文關鍵詞: CAD大型滑蓋機構模擬田口方法應用
外文關鍵詞: CAD, Large-scale sliding hinge, Mechanism simulation, Applications of Taguchi’s method
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傳統半自動滑蓋機構於開蓋或合蓋時,因摩擦力的影響使機構的彈出力遠低於使用者所施予的推移力,如直接將此傳統機構套用於大型滑蓋產品設計上,則所需手動推移的力量將會太高,而不利於使用者操作。本論文提出一款創新之半自動滑蓋機構,以適用於大型化滑蓋產品的使用,此滑蓋為兼具輕推移力及高彈力之半自動滑蓋,且滑蓋於彈出後,動能可逐漸減緩,以降低滑蓋和固定件之間的衝擊力,並且於開蓋及合蓋皆具有以上的效果。
本研究分成三個部份,首先針對大型滑蓋產品進行設計評估,提出兼具「輕推移力」及「高彈力」之半自動滑蓋的構想,且建構此設計之3D幾何模型,並探討其作動原理;接著應用Pro/ENGINEER中的Mechanism模組進行機構模擬,以分析其作動過程所需的推力及輸出的彈力值,以評估此機構是否符合預期的作動效果;最後並運用田口方法求得此滑蓋機構的最佳化尺寸參數,尋求最佳的產品機能。


For conventional semi-automatic sliding hinge mechanisms, the elastic force exerted by the mechanism can be much lower than the manual pushing force due to the effect of friction. When applying this conventional mechanism to large-scale products with sliding hinges, the manual pushing force required to allow the sliding cover to achieve enough elastic force would be too high; this is not advantageous for users during operation. This thesis proposes a novel semi-automatic sliding hinge mechanism for use in large-scale products with sliding hinge. This design has a slight pushing force for manual operation and offers a high elastic force. At the end of the springing-out phase, the force gradually decreases to lower the impact between the moving slide and the fixed cover. These effects can be observed during both the opening and closing of the sliding hinge.
This thesis discusses three research issues. It first evaluates the design of large-scale products with sliding hinges and proposes a semi-automatic design that possesses a slight pushing force and offers a high springing force. A 3D geometric model is then built for this new design to investigate its principle of operation. The second job is the use of Mechanism in Pro/ENGINEER to simulate and analyze the dynamic behaviors of the sliding hinge mechanism, and the analysis yields the pushing force required during operation as well as the output value for the elastic force. The goal of the analysis is to evaluate whether the design achieves the expected operational benefits. Last, Taguchi’s method is used to find an optimal set of dimensional parameters for the sliding hinge in order to achieve the optimal mechanism for the product.

目錄 中文摘要 I ABSTRACT II 誌謝 III 目錄 IV 圖索引 VI 表索引 VIII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與目的 2 1.3 研究流程與方法 3 1.4 文獻探討 4 1.5 論文架構 10 第二章 半自動滑蓋之機構簡介 11 2.1 半自動滑蓋手機之構造 12 2.2 傳統彈簧式半自動滑蓋 15 2.3 傳統凸輪式半自動滑蓋 21 第三章 兼具輕推移力及高彈力之半自動滑蓋 25 3.1 大型滑蓋產品設計 25 3.2 新設計滑蓋機構設計 30 3.2.1 新設計零組件說明 32 3.3 新設計機構原理 36 3.3.1 傳統凸輪式機構之靜力平衡分析 38 3.3.2 新設計機構之靜力平衡分析 39 第四章 PRO/MECHANISM動態機構模擬 42 4.1 動態機構模擬之連接條件 43 4.1.1 定義固定件與滑動件的連接關係 44 4.1.2 定義固定件與彈簧模組的連接關係 46 4.1.3 定義彈簧模組與滑動件的連接關係 50 4.2 動態機構模擬之分析條件 51 4.2.1 彈簧設計與設定 52 4.2.2 摩擦力評估與設定 61 4.2.3 建立伺服馬達 62 4.3 進行動態機構模擬分析 64 4.3.1 設定初始狀態 65 4.3.2 定義分析 67 4.3.3 進行動態模擬與分析 68 4.3.4 產生量測結果圖形 68 4.4 動態模擬結果討論 74 第五章 尺寸參數最佳化設計 75 5.1 最佳化目標定義 76 5.2 決定控制因子及變動水準 77 5.3 動態模擬實驗之直交表選擇 78 5.4 執行動態模擬實驗 79 5.5 實驗結果與數據分析 83 5.6 滑蓋尺寸參數最佳化設計 86 5.7 確認實驗 88 5.8 結論 90 第六章 結論與未來研究方向 91 6.1 結論 91 6.2 未來研究方向 92 參考文獻 94 作者簡介 96

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無法下載圖示 全文公開日期 2016/07/27 (校內網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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