第 1 章 概 述 1-1 機件、機構、機械的定義 1-2 機件的種類 1-3 運動傳達的方法 1-4 運動對與運動鏈 總目錄

1-1 機件、機構、機械的定義 一、機件 機件常稱為機械元件，僅為一個單件 ，是構成機械的最基本元素，如連桿、 1-1 機件、機構、機械的定義 一、機件 機件常稱為機械元件，僅為一個單件 ，是構成機械的最基本元素，如連桿、 軸承、螺栓、彈簧、鏈條等，通常均假設 為剛體。而剛體即是物體受外力作用時， 物體內各質點間之距離均保持不變者。 節目錄

二、機構 機構是由若干機件聯結組合，具有 特定功能的子系統，當其中一機件運動 時，其餘機件可產生預期的相對運動或 拘束運動，但不一定作功，為一種拘束 運動鏈。如圖1-1所示（曲柄活塞機 構） 上一頁 節目錄

《圖1-1 曲柄活塞機構》 動 畫 上一頁 節目錄

三、機械 機械是一個或多個機構的組合 體，除了能傳達力量與運動外，並能 將輸入的各種能量變成有效的功，如 圖1-2所示之自行車的構造，主要包含 工作機構、固定機件、傳動機構、受 力機構，其他如汽車、飛機、縫紉 機、洗衣機、冷氣機及各種工作母機 等。 上一頁 節目錄

《圖1-2 自行車構造》 上一頁 節目錄

組成之各部分機件間必有一定之相對運動或拘束運動。 機械必須具備下列四個條件： 必為一個或多個機構之組合體。 組成之各部分機件常被視為剛體。 組成之各部分機件間必有一定之相對運動或拘束運動。 組成之各部分機件可把所接受之能量變成有效的功。 上一頁 節目錄

四、機構與機械之區別 兩者相異之點 (1)機構僅能傳達運動，不一定作功；機 械能傳達運動與力而作功。 (2)機械常是一系列機構的組合，但機構 不一定是一部機械。 2. 兩者相同之點 (1)機構與機械的各機件間，均能維持一 定的相對運動或拘束運動。 (2)機構與機械均係由一個固定機件與一 個或多個以上之活動機件所組成。 上一頁 節目錄

1-2 機件的種類 1. 固定機件 用以導引或限制機件之運動；如軸 承、機架導槽、襯套及汽車底盤。 2. 連結機件 1-2 機件的種類 1. 固定機件 用以導引或限制機件之運動；如軸 承、機架導槽、襯套及汽車底盤。 2. 連結機件 用以連結各機件，藉以達成所需之機 件組合體；如鉚釘、銷、鍵、螺栓及 螺帽。 節目錄

3. 控制機件 用以控制運動形態或傳達力量；如彈 簧、連桿、制動器及離合器。 4. 傳動機件 用以傳達運動或動力，又稱活動機件 3. 控制機件 用以控制運動形態或傳達力量；如彈 簧、連桿、制動器及離合器。 4. 傳動機件 用以傳達運動或動力，又稱活動機件 ；如軸、齒輪、凸輪、導螺桿、汽缸中 之活塞及聯結器。 5. 流體機件 用於輸送液體或氣體者；如管件及閥。 上一頁 節目錄

1-3 運動傳達的方法 在一機構中的各機件，凡是能推動其 他機件運動者，稱為主動件或原動件。 凡受其他機件影響而運動者，稱為從 動件。 1-3 運動傳達的方法 在一機構中的各機件，凡是能推動其 他機件運動者，稱為主動件或原動件。 凡受其他機件影響而運動者，稱為從 動件。 節目錄

一、直接接觸傳動者 滑動接觸 兩機件在接觸點彼此有相對速度，而發生 滑動現象之傳動者，如圖1-3所示。 《圖1-3 滑動接觸》 上一頁 《圖1-3 滑動接觸》 上一頁 節目錄

滾動接觸 兩機件在接觸點彼此之相對速度等於 零，也就是沒有發生滑動現象之傳動 者，如圖1-4所示。 《圖1-4 滾動接觸》 上一頁 節目錄

二、藉中間連接物傳動者 1. 剛體中間連接物 如連桿，能傳送推力及拉力。 2. 撓性中間連接物 如皮帶輪組、繩輪組、鏈輪組等， 1. 剛體中間連接物 如連桿，能傳送推力及拉力。 2. 撓性中間連接物 如皮帶輪組、繩輪組、鏈輪組等， 僅能傳送拉力，不能傳送推力。 3. 流體中間連接物 如水壓機之水、油壓機之油，僅能 傳送推力，不能傳送拉力。 上一頁 節目錄

1-4 運動對與運動鏈 一、運動對 兩機件經組合而互相接觸並沿一定 的動路產生相對運動者，稱為運動對，亦 1-4 運動對與運動鏈 一、運動對 兩機件經組合而互相接觸並沿一定 的動路產生相對運動者，稱為運動對，亦 稱對偶。依照接觸性質之不同，可分為低 對和高對兩種： 節目錄

1. 高對：係兩機件間以點或線接觸 者，如圖1-5所示。 2. 低對：又稱為合對，係兩機件間以 面接觸者。又可分為滑動對（平 1. 高對：係兩機件間以點或線接觸 者，如圖1-5所示。 2. 低對：又稱為合對，係兩機件間以 面接觸者。又可分為滑動對（平 移往復運動）、迴轉對（迴轉運 動）、螺旋對（平移與迴轉運動） 如圖1-5所示。 上一頁 節目錄

《圖1-5 高對及低對》 點接觸(1) 點接觸(2) 線接觸(1) 線接觸(2) 延伸動畫 上一頁 節目錄 延伸動畫來源： 《圖1-5 高對及低對》 延伸動畫來源： 健行科技大學 張祖烈教師網頁 機構學 延伸動畫 上一頁 節目錄

《圖1-5 高對及低對》 滑動對(1) 滑動對(2) 迴轉對 螺旋對 延伸動畫 上一頁 節目錄 延伸動畫來源： 《圖1-5 高對及低對》 延伸動畫來源： 健行科技大學 張祖烈教師網頁 機構學 延伸動畫 上一頁 節目錄

二、運動鏈 由三根以上之機件所組成的連桿裝 置，稱為鏈，鏈依其各種機件間能否做 相對運動，可分為兩種： 1. 固定鏈 1. 固定鏈 又稱為呆鏈，各桿間無相對運動，固 定鏈至少由三根連桿所組成，如圖1-6 所示。 上一頁 節目錄

《圖1-6 固定鏈》 上一頁 節目錄

2. 運動鏈 由數個運動對組合而成，可產生一定形 態之運動，稱為運動鏈，依其運動性質 之不同，可分為兩種： (1) 拘束運動鏈 2. 運動鏈 由數個運動對組合而成，可產生一定形 態之運動，稱為運動鏈，依其運動性質 之不同，可分為兩種： (1) 拘束運動鏈 至少由四根連桿所組成，其各連桿間有 一定規律的相對運動之鏈，如圖1-7所 示。（一般所指機構，均屬於拘束運動 鏈，至少需要由四根連桿所組成）。 上一頁 節目錄

《圖1-7 拘束運動鏈》 延伸動畫來源： 健行科技大學 張祖烈教師網頁 機構學 延伸動畫 上一頁 節目錄

無拘束運動鏈 凡是連桿組中，各連桿間的相對運動無 法確定者，如圖1-8所示。 《圖1-8 無拘束運動鏈》 延伸動畫 上一頁 節目錄 《圖1-8 無拘束運動鏈》 延伸動畫來源： 健行科技大學 張祖烈教師網頁 機構學 延伸動畫 上一頁 節目錄

《運動鏈類型的判別》 1. 公式判別法 設P 表低對之對偶數，N 表連桿數，則： (1)當P ＞ N － 2 成立時，必是固定鏈。 1. 公式判別法 設P 表低對之對偶數，N 表連桿數，則： (1)當P ＞ N － 2 成立時，必是固定鏈。 (2)當P ＝ N － 2 成立時，必是拘束運動鏈。 (3)當P ＜ N － 2 成立時，必是無拘束運動 鏈。 上一頁 節目錄

2. 觀察法（以四連桿組為基本形態） (1)凡連桿數增加1 個，而對偶數增加2 個 為固定鏈。 (2)凡連桿數增加2 個，而對偶數增加3 個 2. 觀察法（以四連桿組為基本形態） (1)凡連桿數增加1 個，而對偶數增加2 個 為固定鏈。 (2)凡連桿數增加2 個，而對偶數增加3 個 為拘束運動鏈。 (3)凡連桿數增加3 個，而對偶數增加4 個 為無拘束運動鏈。 上一頁 節目錄

《使用該判別公式應注意事項》 (1)不管機架或固定機件在機構圖中出現 幾處，連桿數只能算一件(N=1)。 N=3，P=2 N=2，P=1 上一頁 節目錄

(5) N=2，P=1 (6) N=4，P=3 (7) 或 N=2，P=1 (8) N=5，P=4 上一頁 節目錄

三、機構學中的符號，如表1-1所示。 《表1-1 機構學的符號介紹》 上一頁 節目錄

《表1-1 機構學的符號介紹》 上一頁 節目錄

《圖片來源》 上一頁 節目錄 圖1 － 1 右圖 Shutterstock 圖庫 圖1 － 2 自行車 Shutterstock 圖庫 圖1 － 2 後輪 http://bruce99.pixnet.net/blog/post/33913497%E8%87%AA%E8%A1%8C%E8%BB %8A%E7%9F%A5%E8%AD%98----%E8%BC%AA%E7%B5%84%E7%9A%84% E5%A5%BD%E5%A3%9E%E5%B7%AE%E5%88%A5%E5%9C%A8%E5%93%AA %EF%BC%9F 圖1 － 2 煞車元件 http://travel.tw.msn.com/selection/column/biker/classroom_article.aspx? cpdocumentid=4789304 圖1 － 2 支撐骨架 Shutterstock 圖庫 圖1 － 2 鏈輪 http://thumbnail.image.rakuten.co.jp/@0_mall/bebike/cabinet/shimano3/cs-hg41-7-1.jpg 圖1 － 2 鏈條 Shutterstock 圖庫 圖1 － 2 腳踏板 http://edgesteel.pixnet.net/blog/post/33750835-%E8%85%B3%E8%B8%8F%E6%9D% BF%E8%85%B3%E8%B8%8F%E9%9D%A2%E6%AF%8F%E9%9D%A2%E6%9C %8910%E5%80%8B%E9%98%B2%E6%BB%91%E9%87%98-%E9%8B%81%E5% 90%88%E9%87%91%E8%85%B3%E8%B8%8F%E8%BB%8A 圖1 － 2 煞車握柄 Shutterstock 圖庫 圖1 － 5 火車車輪 Shutterstock 圖庫 圖1 － 5 迴轉對 富爾特科技股份有限公司提供 圖1 － 5 螺旋對 Shutterstock 圖庫 上一頁 節目錄