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機件

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各種機件嘅圖解:

機件gei1 gin2mechanism),粵文又有叫機制gei1 zai3,喺工程學上係指一部機械當中將能量轉化嘅構件。一件機件會以某啲力或者能量做 input,並且用佢嘅物理特性將呢啲力同能量轉化成第啲力同能量(output)。例如[1][2]

  • 齒輪輸入:一個齒輪嘅旋轉;輸出:另一個齒輪嘅旋轉[3]
  • 凸輪同從動件輸入:一個凸輪嘅旋轉;輸出:從動件嘅直線郁動[4]
  • 齒輪泵輸入:齒輪旋轉嘅力;輸出:流體嘅郁動;
  • 連桿機構(linkage):輸入:一個點嘅週期性郁動;輸出:另一個點嘅週期性郁動;

... 等等。

一部機械由多件機件組成,最先接受 input 嘅機件會將力或者能量轉化,將佢哋嘅 output 交俾下一柞機件,做後者嘅 input,(如果部機設計正確)最後成部機械所俾嘅 output 就會係設計者想要嘅 output。機件係對機械嘅概念化上嘅重要一環:例如 19 世紀德國工程師法蘭斯·烏勞斯(Franz Reuleaux)就嘗試紀錄嗮當時已知嘅機件,並且將機件當做機械嘅基本組成元素,認為世上嘅機械冚唪唥都可以當做某啲特定機件嘅組合[5]

種類[編輯]

睇埋:機械
常見嘅機制
機制 定義 作用 抽象圖解 現實例子
齒輪
(gear)
有牙、曉旋轉嘅構造,通常但唔一定呈大致圓形;可以按形狀分做好多種類。而一個由一大柞齒輪連埋一齊形成嘅系統就係所謂嘅輪系(gear train)[6] 輸入:一個旋轉;輸出:另一個旋轉;
用嚟用部機械其中一個部份嘅旋轉,帶動部機械第啲部份一齊跟住旋轉;用行話講嘅話,齒輪嘅作用係傳遞力臂
凸輪
(cam)
一個某一忽凸起咗嘅轆;可以按形狀分做好多種。跟住個凸輪郁嘅打直結構係個凸輪嘅從動件(follower),所以機械工程上有「凸輪同從動件」(cam and follower)一詞[7] 輸入:一個旋轉;輸出:一個直線郁動;
將旋轉性嘅郁動轉化成打直嘅郁動;當一個凸輪因為受輪軸等其他部位影響而旋轉嗰陣,會以一定嘅頻率向一個喺佢側邊嘅直線結構施力,令到嗰個直線結構以一定頻率進行直線郁動。
連桿機構
(linkage)
若干個彼此之間以關節位連咗埋一齊嘅長條;最常見嘅有平面四連桿機構(four-bar linkage)[8] 輸入:一個點嘅週期性郁動;輸出:另一個點嘅週期性郁動;
如果兩個構件俾個工程師用連桿機構連埋咗一齊,假設個連桿機構唔變形(睇埋剛體),嗰兩個構件之間嘅距離同角度會成某啲特定不變嘅幾何關係,例如如果有兩個構件連咗喺同一個連桿機構嘅相鄰關節位,噉假設個連桿機構唔變形,兩個構件之間嘅距離唔會變(睇返算式 )。

例子:平行四邊形連桿

(pump)
用力嚟令流體(氣體或者液體)移動嘅構件;可以按照所使用嘅力嘅方向等嚟分做好多唔同種[9] 輸入:力;輸出:流體嘅郁動;
用嚟傳遞部機械要用嘅流體。

例子:齒輪泵

例子:一個阿基米德螺旋泵
喉嘴
(valve)
靠局部或者完全阻礙管道嚟控制流體流動嘅構件;又係有分好多種類。 輸入:力;輸出:對流體郁動嘅限制;
用嚟俾使用者控制流體嘅流動。

例子:波形喉嘴

例子:香港中環一個水管喉嘴

睇埋[編輯]

參考[編輯]

  • Oberg, Erik; Franklin D. Jones; Holbrook L. Horton; Henry H. Ryffel (2000). Christopher J. McCauley; Riccardo Heald; Muhammed Iqbal Hussain (eds.). Machinery's Handbook (26th ed.). New York: Industrial Press Inc. ISBN 978-0-8311-2635-3.
  • Oberg, Erik; Franklin D. Jones; Holbrook L. Horton; Henry H. Ryffel (2000). Christopher J. McCauley; Riccardo Heald; Muhammed Iqbal Hussain (eds.). Machinery's Handbook (30th ed.). New York: Industrial Press Inc. ISBN 9780831130992.
  • Reuleaux, Franz (1876). The Kinematics of Machinery. Trans. and annotated by A. B. W. Kennedy. New York: reprinted by Dover (1963).
  • Uicker, J. J.; G. R. Pennock; J. E. Shigley (2003). Theory of Machines and Mechanisms (3rd Ed.). New York: Oxford University Press.

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  1. Robert L. Norton, Machine Design, (4th Edition), Prentice-Hall, 2010.
  2. Reuleaux, F., 1876. The Kinematics of Machinery. Archived 2013-06-02 at the Wayback Machine (trans. and annotated by A. B. W. Kennedy).
  3. American Gear Manufacturers Association; American National Standards Institute, Gear Nomenclature, Definitions of Terms with Symbols (ANSI/AGMA 1012-G05 ed.), American Gear Manufacturers Association.
  4. G., Shigley, J., & Uicker, J. (2010). Cam Design. Theory of machines and Mechanisms (4 ed.). Oxford University Press, USA.
  5. The Reuleaux Collection of Kinematic Mechanisms at Cornell University (PDF).
  6. American Gear Manufacturers Association; American National Standards Institute, Gear Nomenclature, Definitions of Terms with Symbols (ANSI/AGMA 1012-G05 ed.), American Gear Manufacturers Association.
  7. G., Shigley, J., & Uicker, J. (2010). Cam Design. Theory of machines and Mechanisms (4 ed.). Oxford University Press, USA.
  8. Bryant, John; Sangwin, Chris (2008). How round is your circle? : where engineering and mathematics meet. Princeton: Princeton University Press. p. 306.
  9. Australian Pump Manufacturers' Association. Australian Pump Technical Handbook, 3rd edition. Canberra: Australian Pump Manufacturers' Association, 1987.

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