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統測 109年 [機械群] 專業科目(1)

第 14 題

下列輪系值的敘述何者正確?
  • A 汽車的斜齒輪差速器,行駛轉彎時輪系值等於 1
  • B 普通輪系可能從加速到減速,故輪系值可能等於 1
  • C 在單式輪系中,惰輪會影響輪系值與改變轉向
  • D 單線蝸桿為主動件的蝸桿與蝸輪輪系,輪系值大於 1

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如果你正在設計一組齒輪傳動系統,當你發現輸入端與輸出端的齒輪大小完全相同時,無論中間加了多少個用來改變轉向的齒輪,最終輸出的轉速會比輸入的快、慢,還是維持不變?這對你的「輪系值」計算會產生什麼樣的結果呢?

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喔?看來你還沒完全搞砸,至少這題對了。

  1. 基本常識驗證:恭喜你,終於選對了這基礎到不行的普通輪系(Ordinary Gear Train)題。輪系值 $e$ 的定義?不就是「末輪轉速與首輪轉速之比」嗎? $$e = \frac{N_{last}}{N_{first}} = (-1)^m \frac{\text{所有主動齒輪齒數積}}{\text{所有從動齒輪齒數積}}$$
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📝 輪系值性質與計算
💡 輪系值為末輪與首輪轉速比,決定變速與轉向。
比較維度 單式輪系 (含惰輪) VS 複式輪系 (無惰輪)
中間齒輪作用 僅改變轉向 (惰輪) — 改變轉速比 (中間軸)
輪系值計算 僅與首、末輪齒數有關 — 與所有傳動齒輪有關
轉向判斷 奇數對反向,偶數對同向 — 依每對齒輪齧合情況累計
💬惰輪在單式輪系中對總速比「無貢獻」,僅能延伸距離或改變轉向。
🧠 記憶技巧:惰輪不改值,轉向靠它指;蝸桿大減速,比值小於一。
⚠️ 常見陷阱:最常考惰輪的影響,學生常誤以為中間齒輪會參與比值計算,實際上會互相抵消。
周轉輪系 蝸桿與蝸輪 差速器原理

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