普考申論題
108年
[機械工程] 機械原理概要
第 一 題
📖 題組：
如圖所示之螺旋機構，L1 之導程（lead）為 5 mm 之右螺旋、L2 為導程 3 mm 之右螺旋，手輪直徑 D 為 200 mm。若摩擦造成之損失為 10%，試問：
如圖所示之螺旋機構，L1 之導程（lead）為 5 mm 之右螺旋、L2 為導程 3 mm 之右螺旋，手輪直徑 D 為 200 mm。若摩擦造成之損失為 10%，試問：
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
此螺旋機構為差動螺旋（differential screw）或複式螺旋（compound screw）？此種機構設計之主要功能為何？（5 分）
思路引導 VIP
觀察題目中同一螺桿上具有兩段螺紋，需先檢視其「旋向」。當兩段螺紋旋向相同（皆為右螺旋）時，轉動手輪一圈的總位移為兩導程之差，此即為「差動螺旋」。接著由其等效位移（導程差）變小的物理特性，推導出其在精密位移與放大推力上的實務功能。
小題 (二)
當滑塊 S 下降 10 mm 時，所需轉動手輪之圈數與方向（順時針或逆時針）？（5 分）
思路引導 VIP
本題為差動螺旋機構的運動學分析。因兩段螺紋皆為同向（右螺旋），需先計算機構的有效導程（導程差），並透過相對運動關係判斷滑塊位移方向與手輪轉向；注意摩擦損失為動力學條件，不影響幾何位移的轉數計算。
小題 (三)
本機構之機械利益。（10 分）
思路引導 VIP
本題為標準差動螺旋機構之計算。首先依據同向螺紋特性求出等效導程，計算出理想速度比（V.R.），最後將速度比乘以機械效率（1 - 摩擦損失）即可求得實際機械利益。