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114年
機械常識、機械力學
第 22 題
各式連結器中，虎克接頭(又稱為萬向接頭)，其接頭結構係利用哪種原理？
- A 球體
- B 磨擦
- C 槓桿
- D 螺旋
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果我們要設計一個零件，讓兩根棍子即便在彎折的角度下也能一起轉動，那麼這個接頭在旋轉的過程中，其零件上的每一個點到中心點的距離如果都維持恆定，這種『繞著中心全方位旋轉』的空間幾何特性，最符合哪一種立體形狀的定義呢？
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恭喜你答對了！這代表你對機械原理中「運動對」的幾何邏輯有很敏銳的直覺，能準確捕捉到零件運動的本質。
萬向接頭與幾何運動
虎克接頭（萬向接頭）之所以被視為球體原理的應用，是因為其結構允許兩條相交軸在一定夾角下傳動。從運動學的角度來看，當接頭旋轉時，其十字路徑上的點到中心點的距離始終保持不變。這種在空間中繞著固定中心點、且運動軌跡侷限於固定半徑的特徵，正是幾何學中球體運動的體現。它讓接頭能像球關節一樣，在不同的軸向夾角下依然能順暢地傳遞動力。
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