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.

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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