【正文】 制是由電磁線圈來進行的，意即調整流經電磁線圈之電流及可控制磁滯剎車器之扭力。磁滯剎車器之制動扭力大小與流經電磁線圈之電流成線性關係，但電流之方向不會影響磁滯剎車器之運行。圖 3 14　磁滯剎車器之內部構造 磁滯剎車的原理　　磁滯剎車器，顧名思義即是利用磁滯特性來制動。其利用一直流電源產生一固定磁場，連接於從動軸之磁性磁滯環(huán)經正反不同方向之磁場後(圖 315)其磁化曲線會經過一週期，即形成一磁滯曲線，而磁滯曲線所包圍之面積會有磁滯熱能的損失，其損失會表現在磁性磁滯環(huán)上，而將從動軸之動能消耗。所以可以利用電流之大小來控制磁場強度，使磁滯曲線包圍不同大小之面積，來達到不同大小的制動力。19 / 38圖 315　磁滯剎車器運作示意圖 電流與扭力　　此項目將直流馬達以 432rpm 之固定轉速進行量測。理想之電流扭矩圖應呈線性關係，但由於人員測量、設備或環(huán)境之影響，皆會使實驗結果與理論值有所誤差。因為在測量磁滯煞車器之電流與扭力關係時，磁力齒輪所承受之制動力可用範圍過小，故本實驗使用剛性軸來測量(圖 317)。表 3 6 電流扭矩測量數據輸入電流(A) 制動扭矩() 20 / 38圖 3 16　電流扭矩圖圖 3 17　剛性軸於磁滯煞車器扭力測量剛性軸21 / 38 振動測量裝置本實驗是以 PW700 振動噪音頻譜分析儀來進行振動的量測 加速度規(guī)、頻譜分析儀　　圖 318 為加速度規(guī)，其放置接近於振動源以擷取振動訊號，並連接至頻譜分析儀。圖 319 為頻譜分析儀，將擷取之訊號，輸入至電腦，再由電腦做傅立葉變換得到所需之圖形。圖 3 18　加速度規(guī)圖 3 19　頻譜分析儀22 / 38第四章　實驗量測與分析　　本實驗所選用的轉速為 231 rpm、432 rpm，實驗規(guī)劃分為三部份，分別為從動軸無負載、從動軸有負載與外力敲擊，且為了讓實驗更有比較性，使剛性軸傳動裝置之驅動側與磁力齒輪傳動裝置之主動軸分別施加外力敲擊(圖 41圖 418)，使其更能明顯比較出之間的差異性。在比較圖與圖之差異時，必須注意縱軸之刻度值之差異?！　D 41 與 42 為從動軸無負載時個別的振動訊號圖，其轉速為 231rpm，從圖中可以觀察到，振動訊號在轉速頻率時，磁力齒輪能夠明顯的降低振動訊號。圖 4 1　磁力齒輪主動軸　(輸入轉速 231 rpm 無負載)圖 4 2　磁力齒輪從動軸　(輸入轉速 231 rpm 無負載)23 / 38　　圖 43 與圖 44 為從動軸負載為 時個別的振動訊號圖，其轉速亦為 231rpm，從圖中可以觀察到，因轉速與上一組相同，故減振效果亦發(fā)生在大約 的地方，又因於從動軸加一負載，導致振動訊號在主動軸與從動軸皆變大。圖 4 3　磁力齒輪主動軸　(輸入轉速 231 rpm 負載 )圖 4 4　磁力齒輪從動軸　(輸入轉速 231 rpm 負載 )24 / 38　　圖 45 與圖 46 從動軸無負載時個別的振動訊號圖，其轉速為 432rpm，從圖中可以觀察到，與上述情形相同，振動訊號在轉速頻率時，磁力齒輪能夠明顯的降低振動訊號。圖 4 5　磁力齒輪主動軸　(輸入轉速 432 rpm 無負載)圖 4 6　磁力齒輪從動軸　(輸入轉速 432 rpm 無負載)25 / 38　　圖 47 與圖 48 為從動軸負載為 時個別的振動訊號圖，其轉速亦為 432rpm，從圖中可以觀察到，因轉速與上一組相同，故減振效果亦發(fā)生在大約 的地方，又因於從動軸加一負載，導致其振動訊號在主動軸與從動軸皆變大。圖 4 7　磁力齒輪主動軸　(輸入轉速 432 rpm 負載 )圖 4 8　磁力齒輪從動軸　(輸入轉速 432 rpm 負載 )26 / 38　　圖 49 與圖 410 是將在驅動側與被驅動側之間連接一剛性軸的個別振動訊號圖，並施ㄧ外力敲擊，轉速為 231rpm，從圖中可觀察到，兩圖形在轉速頻率時之振動訊號差異並不大，反而被驅動側之振動訊號比驅動側大，是因為敲擊點較接近被驅動側。圖 4 9　剛性軸驅動側　(輸入轉速 231 rpm 予以敲擊)圖 4 10　剛性軸被驅動側　(輸入轉速 231 rpm )27 / 38　　圖 411 與圖 412 是磁力齒輪傳動系統(tǒng)之主動軸與從動軸的個別振動訊號圖，並於主動軸上施ㄧ外力敲擊，轉速為 231rpm，從圖中可觀察到，兩圖形不只在轉速頻率時之振動訊號差異大，在其他頻率也有極大之差異，由此可證實磁力齒輪有制振之效用。圖 4 11 　磁力齒輪主動軸　(輸入轉速 231 rpm 予以敲擊)圖 4 12　磁力齒輪從動軸　(輸入轉速 231 rpm )28 / 38　　圖 413 與圖 414 是將在驅動側與被驅動側之間連接一剛性軸的個別振動訊號圖，並施ㄧ外力敲擊，轉速為 423rpm，從圖中可觀察到，其結果與轉速為231rpm 時一樣，兩圖形在轉速頻率時之振動訊號差異並不大，反而被驅動側之振動訊號比驅動側大，是因為敲擊點較接近被驅動側。圖 4 13　剛性軸驅動側　(輸入轉速 432 rpm 予以敲擊)圖 4 14　剛性軸被驅動側　(輸入轉速 432 rpm )29 / 38　　圖 415 與圖 416 是磁力齒輪傳動系統(tǒng)之主動軸與從動軸的個別振動訊號圖，並於主動軸上施ㄧ外力敲擊，轉速為 432rpm，且加大了敲擊力道，故從圖中可觀察到，兩圖形不只在轉速頻率時之振動訊號差異比圖 41圖 412 更大，在其他頻率之差異亦加大，由此更明確的證實磁力齒輪制振之效用。圖 4 15　磁力齒輪主動軸　(輸入轉速 432 rpm 予以敲擊)圖 4 16 磁力齒輪從動軸　(輸入轉速 432 rpm )30 / 38圖 4 17 外力敲擊剛性軸圖 4 18 外力敲擊磁力齒輪31 / 38第五章　結果與討論　　從第四章之實驗數據圖中可知，磁力齒輪傳動裝置之主動軸經從動軸傳遞動力之後，主動軸之振動最大振幅皆得到明顯的降低，也就是得到隔振之效果，歸納其原因是磁力齒輪之剛性較一般接觸式齒輪小，剛性小，自然頻率就小，若測量頻率超過磁性齒輪之自然頻率，其振動訊號就會衰減。但在從動軸的某些頻率卻比主動軸高，會造成此結果的原因有很多，例如，在從動軸加一負載，以致於制動裝置之振動傳至從動軸；從動軸之某些零組件同心度不夠，以至於傳動裝置在運作時從動軸搖晃，若從動軸之穩(wěn)定程度與主動軸相等，實驗結果將會得到振幅漸減的情況。這些原因亦能透過傅立葉變換得知此裝置在哪某些頻率震動太大，而進一步將之改善。　　從圖 410 至圖 416 是剛性軸傳動裝置與磁力齒輪傳動裝置分別施ㄧ外力敲擊之比較圖，從圖中可觀察到，在剛性軸傳動裝置之驅動側與被驅動側兩圖之差異相去不遠，且在被驅動側有幾個頻率響應，意即被驅動側的本身振動訊號，整體來看，就是驅動側被敲擊後的訊號在剛性軸的傳遞之下整個疊加上去。而磁力齒輪傳動裝置，在主動軸與從動軸兩圖有明顯的差異，在此就能夠觀察出磁力齒輪能夠有效制振?！　≡诓僮鞅緦嶒灥倪^程中，由於經驗不足，尚有許多改進空間。在頻譜的意義解讀上還需進一步的探討，例如，於從動軸及主動軸高於主頻的某些倍頻響應，分別代表哪些零組件之頻率，如知道這些倍頻響應代表之意義，就能根據傅立葉變換圖形改善振動的問題。在硬體設施上須熟知各個零組件的頻率換算，軸承、齒輪皆有公式可計算，或是由傅立葉變換圖形之上推估某倍頻響應是由哪個零組件所引起，假如有一八倍頻響應訊號，就可假設此倍頻是磁力齒輪所引起，因為磁力齒輪之極數為八極，但對或錯則必須再進一步的實驗驗證。32 / 38第六章 參考文獻1. 楊錦鋒， “磁滯剎車分析與設計” ，碩士論文，清華大學動力機械工程學系，2022。2. 宋震國， “無貫穿軸磁力連結式真空手臂研究” ，中山科學研究院委託業(yè)(學)界研究計畫結案報告，清華大學動力機械工程學系，1999。3. D. Halliday,R. Resnick and J. Walker,“Fundamentals of Physics,”John Wiley amp。 Sons, edition.4. 劉明昌， “工程數學學習要訣” ，臺北：博浩出版社，2022。5. 陳世清， “高中物理” ，臺南第二高級中學，2022。6. 李文彬， “磁力應用工程” ，北京：兵器工業(yè)出版社，1980。7. Singresu S. Rao,“Mechanical Vibrations,”Pearson Prentice Hall,SI Edition.8. 陳武立， “軸心偏位對磁性聯(lián)軸器轉動性能之影響”，碩士論文，清華大學動力機械工程學系，1999。9. S. M. Huang and L. Y. Wang,“Design and Analysis of Magic Gears Based upon Halbach Array,”9th International Conference on Electrical Machines and Systems, Nov. 2023, 2022, Nagasaki , Japan.10. 黃政棋， “磁性行星齒輪系之設計與特性分析” ，碩士論文，成功大學機械工程學系，2022。11. 謝浚泉， “徑向磁耦合的物性模擬及垂直式磁性齒輪的物性研究” ，碩士論文，中正大學物理系，1996。12. KyungHo Ha、YoungJin Oh、JungPyo Hong amp。 YoungJin Oh，“Design and Characteristic Analysis of NonContact Mag Gear for Conveyor by Using Permanent Mag，”Industry Applications Conference, 2022. 37th IAS Annual Meeting ,Vol. 3, .