臺灣博碩士論文加值系統

本論文致力於迷你蒸汽火車的設計流程及製作方法的研究，製作的標的是台灣第一部蒸汽火車頭"騰雲號"；本論文分為六個章節，文中對於台灣鐵道百年沿革的部份資料加以整理，尤其是與騰雲號相關的部份，有較完整的收集。並對蒸汽火車相關組件之設計原理加以整理，藉此提供迷你蒸汽火車設計之參考。
蒸汽火車之設計與製作和機械工程學系相關課程關係密切，本論文的完成希望對於機械工程教育提供依教育載具，學生們可藉由製作迷你蒸汽火車提升他們的本質學能，並激發他們對機械工程的興趣與熱愛。

This thesis is devoted to study the design procedure and manufacture of the mini steam locomotive . The subject of manufacture is the first steam locomotive at Taiwan " Tain Wing " . This thesis is divided into six chapters . It collects the data of the Taiwan railroad in one hundred years , especially the data is complete about " Tain Wing " . It also collects the design principle about the steam locomotive and provides the references for designing the mini steam locomotive .
The design and manufacture of the steam locomotive is close with the course of the mechanical engineering . We hope that can raise the student to be interested in study class by making the mini locomotive . And then they can participate in the design of the mini steam locomotive for promoting their engineering ability .

第一章 前言………………………………………………….1
第二章 研究動機…………………………………………….3
第三章 蒸汽火車簡介……………………………………….6
3-1 台鐵蒸汽火車之車軸配置與稱呼………………….6
3-2 關於騰雲號蒸汽火車…………………………………8
3-3 蒸汽火車外觀組件簡介……………………………..10
第四章 五英吋軌距騰雲號蒸汽火車之設計原理………12
4-1 前言………………………………………………………12
4-2 車台的設計原理……………………………………….16
4-3 車架組的設計………………………………………….18
4-4 車輪組的設計………………………………………….20
4-4-1 車輪之設計………………………………………..20
4-4-2 軸箱的設計與潤滑……………………………….20
4-5 蒸汽引擎的設計……………………………………….23
4-5-1 引擎各部尺寸的設計……………………………23
4-5-2 氣閥的選用及設計……………………………….24
4-5-3 洩水閥的功用……………………………………..25
4-6 十字頭組的設計……………………………………….26
4-7 連桿組的設計………………………………………….27
4-7-1 騰雲號火車所使用之連桿形式………………..28
4-7-2 連桿之設計原理………………………………….28
4-7-3 蒸汽火車的運轉………………………………….30
4-7-4 後退先進角的決定……………………………….35
4-7-5 偏心圓半徑的決定……………………………….35
4-7-6 主連桿的設計……………………………………..36
4-7-7 偏心桿的設計……………………………………..36
4-7-8 月牙鈑的設計……………………………………..37
4-7-9 閥心桿與閥桿的設計…………………………...39
4-7-10 吊桿與逆轉臂………………………………..….39
4-7-11 月牙鈑的作用與火車之倒車………………...40
4-7-12 lap的設計與作用………………………………..40
4-8 鍋爐的設計原理……………………………………….43
4-8-1 鍋爐本體的設計………………………………….45
4-8-2 煙箱之設計………………………………………..47
第五章 五英吋軌距騰雲號蒸汽火車之製作…………...52
第六章 結果與討論………………………………………….54
附錄一 蒸汽火車各部零件中英文對照表……………….57
附錄二 爐篦燃燒率與鍋爐效率及平均蒸發量對照表..58
附錄三 飽和蒸汽表（溫度）………………………………59
附錄四 設計圖面……………………………………………..60
參考資料………………………………………………………..85

（一） 石川七男 著，張兆豐 譯，"鍋爐之設計製圖"，臺隆書店。
（二） 鐘順男 編著，"鍋爐及附屬設備"，前程出版社。
（三） K. N. Harris 著，廖清照 譯，"模型鍋爐與其製造"，徐氏基金會。
（四） 日本 協會 編，賴耿陽 譯著，"實用鍋爐學"，復漢出版社。
（五） 洪致文 著，"台灣鐵道傳奇"，時報文化出版企業有限公司。
（六） Edited by Linn H. Westcott , "STEAM LOCOMOTIVES" , KALMBACH PUBLISHING CO.
（七） By Martin Evans , "MODEL LOCOMOTIVE VALVE GEARS" , MODEL & ALLIED PUBLICATIONS LIMITED.