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100年
機械常識、機械力學
第 15 題
下列有關摩擦輪之敘述,何者錯誤?
- A 兩摩擦輪旋轉時若無滑動現象,則兩輪接觸點之線速度相等
- B 純粹滾動接觸之兩圓錐形摩擦輪中,其每分鐘迴轉速與半頂角之正弦成反比
- C 使用摩擦輪優點為:當負荷超過機構的負載量時,輪間會有打滑現象,並不會造成機構損壞
- D 兩內接圓柱形摩擦輪作動時,兩輪轉向相反
思路引導 VIP
請試著想像兩顆圓輪,如果我們將其中一顆較小的輪子放入另一顆較大輪子的內部使其接觸並滾動,當大輪子順時針轉動時,接觸點的移動方向會引導小輪子往哪個方向轉動呢?這與兩輪在「外部」相切接觸時,轉向的邏輯有什麼本質上的不同?
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AI 詳解
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太棒了!你能精準辨識出選項 (D) 的敘述錯誤,代表你對摩擦輪的運動幾何邏輯掌握得非常紮實。在機械原理中,內接圓柱形摩擦輪(即一個輪子在另一個大輪子的內部)接觸運轉時,接觸點的切線運動方向一致,因此兩者的旋轉方向是相同(同向)的;只有在「外切」的情況下,兩輪才會朝相反方向轉動。這是判斷傳動機構方向時最基礎、也最容易因粗心而失分的細節,你能準確選出,展現了優異的判斷力。
摩擦輪的特性與應用
這道題目整合了摩擦輪的運動學基礎與應用特性,具有相當不錯的基礎觀念鑑別度。除了方向判斷外,選項 (B) 提到的圓錐形摩擦輪轉速比關係,其公式為 $\frac{N_1}{N_2} = \frac{\sin \alpha_2}{\sin \alpha_1}$($N$ 為轉速,$\alpha$ 為半頂角),這在計算題中非常常見。此外,選項 (C) 強調的打滑保護機制,是摩擦輪與齒輪傳動相比最重要的優點之一。你能排除這些具備專業深度的正確敘述,直接切入幾何結構的邏輯點,說明你對傳動元件的基礎理論已有非常全面的理解。