全地形車(ATV)因操控簡易、娛樂價值高且具有運動效用，因此廣受大眾歡迎，而全地形車(ATV)的乘坐舒適性與操控性主要為懸吊機構與轉向機構所影響。故本研究以全地形車(ATV)的前懸吊轉向機構為研究對象，目的在發展一套系統化的設計程序，作為前懸吊轉向機構設計開發的依據。首先針對前懸吊轉向機構進行文獻的探討，以歸納其機構的特性與需求；其次對前懸吊轉向機構建立運動分析理論，並編輯成電腦輔助分析程式，作為設計時的依據；接著利用系統化機構構造設計程序進行前懸吊轉向機構之創新設計，並將成果建立為機構圖集，以供後續設計所選用；最後應用基因演算法針對單A臂式、雙A臂式與新式第二型懸吊轉向機構進行運動設計，可得到數組比Yamaha 660 ATV性能更佳的機構尺寸。

The all-terrain vehicle (ATV) has been popular due to its simplicity in controlling, high recreational value, and sports utility, Furthermore, seating comfort and control aptness are affected mainly by the suspension and steering mechanism. Therefore, this research is directed towards the ATV’s front suspension and steering mechanism, bearing in mind a set of systematized design procedures as the design and development basis of the front suspension and steering mechanism. First, we will investigate the papers on the front suspension and steering mechanism in order to make an induction on its characteristics and demand. Then, the theories of kinematic analysis of the front suspension and steering mechanism are established. The aided analyzing computer program we edit using the theories, moreover could be the design basis. And, to carry out the creative design of the front suspension and steering mechanism using the systematized procedure of creative mechanism design. In this investigation, we have successfully constructed atlas of the creative mechanism, and the result supplies the following design to select; Finally, we complete the kinematic design of the front suspension and steering mechanism based on the Genetic algorithm (GA), and we can obtain the better mechanism dimensions than Yamaha 660 ATV.

致謝 ………………………………………………………………… Ⅰ
目錄 ………………………………………………………………… Ⅱ
圖目錄 ……………………………………………………………… Ⅳ
表目錄 ……………………………………………………………… Ⅷ
摘要 ………………………………………………………………… Ⅸ
英文摘要 …………………………………………………………… Ⅹ
第一章 前言 ……………………………………………………… 1
1.1文獻回顧 ……………………………………………………… 1
1.2研究目的 ……………………………………………………… 3
第二章 基本概念 ………………………………………………… 5
2.1 全地形車(ATV)簡介 ……………………………………… 5
2.2 懸吊系統 ………………………………………………… 9
2.2.1 擺動軸式懸吊機構 ……………………………………… 9
2.2.2 單A臂式懸吊機構 ………………………………………… 9
2.2.3 麥花臣式懸吊機構 ……………………………………… 10
2.2.4 雙A臂式懸吊機構 ……………………………………… 12
2.2.5 多連桿式懸吊機構 ……………………………………… 14
2.3 轉向系統 ………………………………………………… 18
2.3.1 常見的轉向機構 ………………………………………… 18
2.4 前輪幾何 ………………………………………………… 20
2.5 ATV前懸吊轉向的需求與特性 ………………………… 24
2.2.1 ATV前懸吊轉向機構之特性 …………………………… 24
2.5.2 ATV懸吊轉向系統之基本需求 ………………………… 24
2.5.3 性能指標之訂定 ………………………………………… 25
2.5.4 懸吊配置空間之規劃 …………………………………… 25
第三章 前懸吊轉向機構之運動分析 ………………………… 27
3.1 單A臂式懸吊轉向機構之運動分析 …………………… 27
3.1.1 自由度分析 ……………………………………………… 27
3.1.2 建立位置分析理論 ……………………………………… 29
3.2 雙A臂式懸吊轉向機構之運動分析 …………………… 34
3.2.1 自由度分析 ……………………………………………… 34
3.2.2 建立位置分析理論 ……………………………………… 36
3.3 前懸吊轉向機構性能分析 ……………………………… 44
3.4 電腦輔助運動分析程式 ………………………………… 46
3.5 運動分析實例 …………………………………………… 51
第四章 構想設計 ……………………………………………… 53
4.1 構想設計程序 …………………………………………… 53
4.2 基本需求與特性 ………………………………………… 54
4.3 前懸吊機構之創新設計 ………………………………… 54
4.4 前懸吊機構轉向功能之設計 …………………………… 59
4.5 評價優選 ………………………………………………… 63
第五章 運動設計理論 ………………………………………… 63
5.1 基因演算法基本理論 …………………………………… 65
5.2 運動設計流程 …………………………………………… 69
第六章 設計實例 ……………………………………………… 76
6.1 單A臂式懸吊轉向機構 ………………………………… 76
6.2 雙A臂式懸吊轉向機構 ………………………………… 79
6.3 新式第二型懸吊轉向機構 ……………………………… 84
6.3.1 運動分析基本理論 ……………………………………… 84
6.3.2 運動設計 ………………………………………………… 93
6.4 運動設計結果比較探討 ………………………………… 97
第七章 結論與建議 …………………………………………… 100
參考文獻 ………………………………………………………… 102

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