篇名使机械动起来－凸轮作者庄翊廷立中山高中二年三班.PDFVIP

使機械動起來 －凸輪 篇名 ： 使機械動起來 －凸輪 作者 ： 莊翊廷 。市立中山高中。二年三班。 指導老師 ： 吳慧珍老師 。 - 1 - 使機械動起來 －凸輪 壹●前言 不論是寒假 、暑假，甚至是週休二日，只要是放假日，爸爸就會帶我們去國立科 學工業博物館看看工業的相關資訊 ，其中令我最感興趣的便是動力與機械。之前 做物理報告時 ，我就特別去研究動力與機械，因此對機械深深地著迷，尤其是凸 輪，它勾起了我想對它深入了解的強大興趣 。 自十八世紀英國的工業革命以來 ，人們不必再使用耗時、費力的人力，取而代之 的是省時 、省力的機械，在工業革命之後的世界便是發展迅速而演變至今的科技 世界 ，所以，十八世紀英國的工業革命可說是造成世界演變迅速的轉捩點。如何 將一堆毫無利用價值 、醜陋不堪的廢鐵變成引人注目的機械 ？又是什麼縮短了機 械加工的時間 ？ 就是因為這個工業革命的轉捩點 ，才能夠使十八世紀後的世界發展迅速之程度如 此地驚人 ，因此我決定對這個主題來做進一步的研究。 貳●正文 一、凸輪機構 （ Cam Mechanisms ） 凸輪機構看似複雜 ，其實最基本都是由凸輪 （Cam ）、從動件(Follower) ，以及機 架三部份組成 。凸輪是一種不規則形狀的機件，機械上一般都作為等轉速的主動 件，經由直接接觸傳遞方式運動到從動件 ，而從動件是凸輪所驅動的被動元件， 它可以產生不等速 、不連續、不規則的運動，至於機架是用來支持凸輪與從動件 的機件 ，每個零件都是不可或缺、相輔相成。 其實凸輪簡單地說就是一個具有曲面或曲槽之機件 ，並利用其擺動或迴轉，可以 提供從動件預先設定的運動路徑 。從動件之路徑大部分限制在一個 曲槽內以獲得 往復運動 。在其回復的行程中 ，有些依靠其本身之重量 ，但有些機構為獲得確切 的動作 ，常以彈簧作為回復之力 ，有些則利用導槽，使其在特定的路徑上運動 。 由於凸輪機構能以簡單動作驅動從動件 ，完成預期的動作 ，所以常應用於印刷機 、 工具機 、內燃機等 自動機械設備 ，在機械領域有相當大的運用 。 凸輪除非使用滾動從動件，否則容易磨損 。但滾動件應用太多 ，機構之體積變成 龐大 ，在運動上也會產生其他平衡問題 ，而且滾動子之軸承亦會有其本身之可靠 性問題 。為此，凸輪之改善一向從耐磨材料之研究著手 ，諸如塑鋼 、鍍鉻或表面 硬化處理等新技術之加入 ，使凸輪之應用仍有其一席之地 。 - 2 - 使機械動起來 －凸輪 二、凸輪機構的分類 平面凸輪機構 確動凸輪機構 凸輪機構 空間凸輪機構 非確動凸輪機構 從動件 凸輪 徑向型 楔形凸輪 雙暫停運動 直動型 尖刀型 偏置型 盤形凸輪 單暫停運動 偏動型 滾子型 圓柱凸輪 無暫停運動 分度型 平面型