盧中仁臺灣大學：機械工程學研究所曾恩祥Tseng, An-XiangAn-XiangTseng2007-11-282018-06-282007-11-282018-06-282004http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/60981本文探討雙滾珠自動平衡機構的動態特性。首先建立具有雙滾珠自動平衡機構之光碟機系統的簡化模型，利用Lagrange’s Equation推導系統的運動方程式，分析在雙滾珠的偏心量大於、等於、小於碟片偏心量之條件下，系統的平衡位置；接著探討系統參數對於平衡解的穩定性影響，其結果可作為日後設計時的參考；最後設計一模擬基台，實際量測在不同條件下，雙滾珠自動平衡機構的減振效果，與之前理論分析結果相互驗証。This thesis investigates the dynamic characteristics of two-ball automatic balancers. A theoretic model of a CD-R drive packed with an automatic balancer was constructed first. The governing equations of the theoretic model were derived by employing Lagrange’s equations. Then we determined the equilibrium position when the imbalance of the balls is lager than, equal to, and small than that of the optical disk. The influence of system parameters on the stability of the equilibrium positions are studied in detail. These results can be used as guide-lines for designing ball-type automatic balancers. Finally, an experimental apparatus was constructed to measure the vibration-reduction effect of the automatic balancer. The experimental results agree with the theoretical results qualitatively.中文摘要………………………………………………………………Ⅰ 英文摘要………………………………………………………………Ⅱ 目錄……………………………………………………………………Ⅲ 圖表目錄………………………………………………………………Ⅴ 第一章 緒論…………………………………………………………1 1-1 研究動機……………………………………………………………1 1-2 文獻回顧……………………………………………………………2 第二章 運動方程式…………………………………………………4 2-1 光碟機系統架構……………………………………………………4 2-2 運動方程式…………………………………………………………6 2-2-1 極座標系之運動方程式…………………………………………6 2-2-2 旋轉直角座標系之運動方程式…………………………………9 第三章 暫態分析與平衡位置討論…………………………………13 3-1 暫態分析…………………………………………………………13 3-1-1 兩顆滾珠運動方程式…………………………………………13 3-1-2 暫態行為………………………………………………………14 3-2 平衡位置(Equilibrium positions)……………………………17 3-2-1 平衡解…………………………………………………………17 3-2-2 結論……………………………………………………………31 第四章 穩定性分析…………………………………………………32 4-1 系統的線性化及特徵值(eigenvalue)檢驗穩定性……………32 4-1-1 系統線性化……………………………………………………32 4-1-2 穩定性檢驗……………………………………………………35 4-2 Routh-Hurwitz Stability Criterion Analysis……………35 4-2-1 Routh-Hurwitz Criterion……………………………………35 4-2-2極座標系運動方程式穩定性分析， …………………………37 4-2-3旋轉直角座標系運動方程式穩定性分析， …………………39 4-3參數變化及工作轉速穩定區域……………………………………41 4-3-1 參數變化及穩定區域…………………………………………41 4-3-2 參數變化之暫態運動討論……………………………………47 第五章 實驗…………………………………………………………54 5-1 實驗儀器裝置……………………………………………………54 5-2 實驗基台設計……………………………………………………58 5-2-1 設計原理………………………………………………………58 5-2-2 自然頻率測試…………………………………………………59 5-3 實驗量測步驟……………………………………………………65 5-4 實驗結果討論……………………………………………………65 5-4-1 滾珠偏心量小於碟片偏心量，即η=0.36時…………………65 5-4-2 滾珠偏心量等於碟片偏心量，即η=0.5 時…………………68 5-4-3 滾珠偏心量大於碟片偏心量，即η=0.72 時…………………70 5-4-4 結論……………………………………………………………72 第六章 結論…………………………………………………………73 參考文獻………………………………………………………………742510713 bytesapplication/pdfen-US滾珠平衡機構自動平衡系統ball balancerautomatic balancingthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/60981/1/ntu-93-R91522506-1.pdf