机件原理I第1章随堂讲义教用本.doc

第1章 概述 1第1章 概述重要觀念1. 需瞭解機件、機構與機械之定義及其比較2. 需瞭解對偶與自由度之定義及分類3. 需瞭解固定鏈、拘束運動鏈、無拘束運動鏈之判別與定義重點整理1-1 機件、機構、機械的定義1. 剛體：受外力作用，而永不改變其大小形狀 ，或物體內各質點間之距離仍 保持不變者 2. 機件：又稱為 機械元件 ，為構成機構或機械之最基本元件，常被視為剛體如連桿、彈簧、齒輪、鍵與銷等3. 機構：機構由若干機件組合而成，動其一機件時，其餘機件作 可預期之相對運動 或限制運動機構是用來傳達或改變運動方式之組合體 ，但不作功，為一種 拘束運動鏈 如變速機構、尾座機構、曲柄活塞機構、四連桿機構等4. 機械：機械是一個或數個機構組合而成之組合體，又可稱為機器，除傳達力2 第1章 概述量與做可預期之運動外，並能接收外來之能量，且將其能量轉變為 有效之功 輸出如內燃機、發電機、工具機、冷氣機等1-2 機件的種類1. 固定機件：固定或 限制導引 機件之運動如軸承、襯套、機架等2. 連結機件：於機械中連結各機件，達成所需之機件組合體如鍵、銷、螺栓、扣環等3. 控制機件：用來 控制運動形態 或傳達力量，如彈簧、連桿等。

4. 傳動機件：用於 傳達運動 或動力，又稱為 活動機件 ，如軸、齒輪、凸輪、鏈輪等5. 流體機件：用於傳送 流體 之機件，常見於管路如閥、管子、管接頭等1-3 運動傳達的方法1. 在一機件中，主動件與從動件間之接觸可分為直接接觸 、 間接接觸 與非接觸 的三種方式來傳達運動2. 直接接觸傳動可分為：(1) 滑動 接觸：接觸點有相對位移之傳動者如凸輪與滾子組、齒輪之齒面及齒腹等2) 滾動 接觸：接觸點間無相對位移之傳動者 如摩擦輪組 、滾珠軸承等第1章 概述 33. 間接接觸傳動可分為：(1) 剛體中間連接：能傳送推力 與 拉力 如連桿、曲柄等2) 撓性中間連接：只傳送 拉力 而不能傳送 推力 如皮帶輪組、鏈輪組等3) 流體中間連接：只傳送 推力 而不能傳送 拉力 如水壓機之水、油壓機之油等4. 非接觸傳動：利用非接觸之力（或稱為 超距力 ）來傳送動力或使其運動者稱之如電磁離合器之電磁作用、磁浮列車等1-4 運動對與運動鏈1. 運動對：兩機件經組合且互相接觸並沿一定的動路產生 相對運動 ，則稱此兩機件為一運動對，又稱對偶2. 機件之運動對依照其接觸性質之不同可分為：(1) 高對：兩機件間以 點 或 線 接觸者。

如滾珠軸承、齒輪、凸輪、摩擦輪、火車車輪與鐵軌2) 低對：兩機件間以 面 相對接觸者，又稱為 合對 可分為：a. 滑動對：兩機件間只作 平移往復 運動者b. 迴轉對：兩機件間只作 迴轉 運動者4 第1章概述c. 螺旋對：兩機件間同時具有 平移 與 迴轉 運動者3. 運動鏈：由數個運動對組合成一 連鎖系統 ，並可產生一定的相對運動型態，或稱為 連桿組 4. 運動鏈依其運動性質之不同，可分為三種：(1) 固定鏈：又稱為 呆鏈 ，由三根連桿所組成 ，各連桿之間 無相對運動 2) 拘束運動鏈：由四根連桿所組成，此運動鏈之各連桿間有固定之 可預期相對運動發生3) 無拘束運動鏈：連桿組中，各連桿間的相對運動 無法預期 者第1章 概述 55. 運動鏈公式判別法：（設 N 為連桿組之機件數， P 為對偶數）P＞ 3N－2(1)當2成立時，必為呆鏈P＝3 N－22(2)當3成立時，必為拘束運動鏈P＜N－22(3)當成立時，必為無拘束運動鏈6. 機構學中的符號：符 號 名 稱 意 義樞軸 活動機件之接合點固定中心 固定迴轉中心連桿 傳達運動之機件固定桿或固定面 機構之固定部分滑塊與滑槽 滑塊與滑槽作相對運動迴轉鈕 三者可圍繞共樞軸旋轉剛體 為多根連桿結為一剛體7. 常見各國工業標準代號：6 第1章概述簡 稱 標準名稱CNSASAANSIJISDINISOBS自我練習 題前加註「※」表示有難題解析中華民國國家標準美國標準協會美國國家標準日本工業標準德國工業標準國際標準組織英國工業標準※ （ B ） 1. 請研判圖 (1)為何種運動鏈？ (A) 呆鏈 (B) 拘束鏈 (C) 無拘束鏈(D) 無法判斷。

圖 (1)（ B） 2.構成一固定鏈，需要幾根連桿？(A) 2(B) 3 (C) 4 (D) 5※ （ B） 3.一組機件的組合，機件之間能發生確切預期的運動，惟不能對外做功者稱為(A) 機械 (B)機構(C) 結構(D) 固定鏈 C ） 4. 非接觸傳動是利用什麼力量來傳達動力或使其運動？ (A) 拉力(B) 推力 (C)超距力 (D) 電力 A ） 5. 二個機件相接觸狀態為低對時，係指二機件之間成 (A) 面接觸(B) 線接觸 (C) 點接觸 (D) 體接觸第1章 概述 7※ （ D ） 6. 下列四種機件中，屬於高對的對偶為 (A) 汽缸與活塞 (B) 螺栓與螺帽 (C) 滑動軸承與軸頸 (D)平板凸輪與從動件※ （ A ） 7. 下列何者不能稱為機械？ (A) 齒輪 (B) 車床 (C) 自行車 (D) 洗衣機※ （ C ） 8. 下列哪一種對偶為自鎖對？ (A) 平板凸輪 (B) 圓盤與滾子 (C)鳩尾配合 (D) 火車車輪在鐵軌上滾動 D ） 9. 下列機件之接合，何者屬於高對？ (A) 引擎之活塞與汽缸壁 (B)滑動軸承 (C)螺栓與螺帽 (D) 火車車輪與鐵軌運動。

C ）10. 下列機件之傳動何者為滑動接觸？ (A) 摩擦輪 (B) 皮帶輪 (C)凸輪 (D) 滾珠軸承 D ）11. 下列機件何者屬於控制用機件？ (A) 軸承 (B) 齒輪 (C) 皮帶輪(D) 彈簧 C ）12. 凡二機件，係面接觸而僅作迴轉運動者，稱為 (A) 高對 (B) 滑動對 (C) 迴轉對 (D) 螺旋對 B ）13. 凡二機件係面的接觸，不僅作直線運動且有迴轉運動者為 (A) 高對 (B) 螺旋對 (C)滑動對 (D) 迴轉對 D ）14. 五連桿組，不能稱為機構的原因是 (A) 各連桿無法承受負載 (B)各8 第1章概述桿間不能作相對運動 (C)各桿無法互成偶數 (D) 各桿間之運動無法拘束 D ）15. 可承受拉力及壓（推）力的機件為 (A) 電磁機件 (B) 撓性體機件(C) 流體機件 (D)剛體機件 B ）16. 在機構學上，恆以 (A) 地面 (B) 機架 (C)軸心 (D) 馬達 為靜止與否來確定是否發生運動的標準 B ）17. 有關機械的要素中，下列敘述何者不正確？ (A) 為一個或多個機構之組合體 (B) 任何機件之相對位置保持不變 (C) 可傳達力量與運動 (D) 可對外作功。

A ）18. 油壓機構之傳動是何種形式？ (A) 流體中間聯結物 (B) 撓性中間聯結物 (C)直接接觸 (D) 剛體中間聯結物 傳動 D ）19. 組成機械的基本元素，稱為 (A) 機械 (B) 機構 (C)機器 (D) 機件 D ）20. 僅可承受拉力而無法承受壓力的機件為 (A) 剛體機件 (B) 電磁機件 (C) 流體機件 (D) 撓性體機件解析：1. 由圖可知 N＝ 8， P＝ 10第1章 概述 93 3N－ 2＝ 8－ 2＞ 10＝ P，故為拘束鏈2 23. 機構：機構由若干機件組合而成，動其一機件時，其餘機件作可預期之相對運動或限制運動機構是用來傳達或改變運動方式之組合體，但不作功6. 平板凸輪與從動件的接觸為「線接觸」 ，故屬於高對7. 齒輪為單一機件8. 鳩尾配合不需藉外力，只靠外形互相嵌住，便能接觸傳動，故為自鎖對10 第1章概述歷屆試題觀摩（ A ） 1. 圖 (1) 所示之運動鏈為 (A) 拘束鏈 (B) 呆鏈 (C) 無拘束鏈 (D) 固定鏈 B ） 2. 用於桌上型個人電腦之機械式滑鼠，其滾球與桌面之運動對為(A) 低對 (B) 高對 (C) 迴旋對 (D) 球面對。

D ） 3. 如圖 (2)所示的運動鏈，設機件數為 N，對偶數為 P，則 N 與 P 分別為多少？ (A) N＝ 5， P＝6 (B) N＝ 5，P＝7 (C) N＝6，P＝6(D) N ＝ 6，P＝ 7圖(1) 圖(2)（ D ） 4. 內接圓柱摩擦輪的傳動，是屬於哪一種運動對？ (A) 迴轉對 (B)圓柱對 (C)滑行對 (D) 高對 B ） 5。