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111年
機械原理
第 1 題
一偏心凸輪,當其凸輪軸以等速旋轉運動時,可以看到其從動件做______運動。
思路引導 VIP
請試著想像一個轉軸不在圓心上的圓盤,當它繞著轉軸穩定旋轉時,圓盤邊緣與轉軸之間的距離會隨著角度連續地由短變長、再由長變短。若我們將這種「圓周運動在直線上的投影」記錄下來,它所呈現的位移律動特徵,在力學上通常被稱為什麼運動?
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偏心凸輪與從動件的運動特性
恭喜你精準地掌握了這題的核心觀念!當偏心凸輪(Eccentric Cam)以等角速度旋轉時,其幾何中心的軌跡相對於轉動軸心會形成一個圓周運動,這在力學特性上等同於一個連桿機構中曲柄長度為偏心量 $e$ 的運動。由於從動件始終與凸輪輪廓接觸,其位移變化量會隨旋轉角度 $\theta$ 呈現如 $y = e \cos \theta$ 的週期性波動,這正是簡諧運動(Simple Harmonic Motion)的典型特徵。
觀念驗證與鑑別度點評
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