DAT|機械組織 Mechanisms|S2 科技原理 Technological Principles

齒輪 Gear
簡單齒輪系 Simple gear trains



參考試題:手動木琴 2023-DAT-P2C-Q8(b)(i)

主動輪上有齒能連續嚙合來傳遞動力,隨動輪被帶動作逆時針方向旋轉,將把手的運動傳達至音輪。
There are teeth on the driver that continuously mesh to transmit power. The driven will be driven and rotated counter-clockwise, thus transmit power from the handle to the music drum.
複合齒輪系 Compound gear trains

參考試題:手動發電電筒 2019-DAT-P1-Q4(a)

複合齒輪組功能:提升轉動速度
Compound gear train function: Increase motion speed
傘齒輪 Bevel gears

齒條和齒輪 Rack and pinion

參考試題:電子門鎖 2024-DAT-P1-Q2(c)(i)
伺服馬達驅動鎖舌橫向移動,令門鎖解鎖。
The servo-motor drives the deadbolt moving horizontally to unlock the door lock.
運作原理:旋轉運動轉變成直線運動
Working principle: Rotational motion is transformed into linear motion
參考試題:升降機門 2022-DAT-P1-Q3(b)

蝸桿和蝸輪 Worms and worm gears

參考試題:電動按摩椅墊按摩組件 2023-DAT-P1-Q4(b)

參考試題:影像自動旋轉投影球 2021-DAT-P1-Q4(d)

棘輪和棘爪 Ratchet and pawl

參考試題:手動木琴(音輪只能單方向轉動)2023-DAT-P2C-Q8(c)

安裝位置:在部件一的位置
運作原理:透過棘爪防止棘輪逆轉,使旋轉運動只能單方向進行。
The installation position: at the position of Part 1
Working principle: the pawl prevents the ratchet from reversing so the rotary motion can be sustained in a single direction.
帶傳動 Belt drive
帶和滑輪 Belts and pulleys


參考試題:手動木琴 2023-DAT-P2C-Q8(b)(i)

滑輪配合傳動帶,隨動輪會被帶動及作逆時針方向旋轉,將把手的運動傳達至音輪。
Pulleys and driving belt. The follower wheel will be driven and rotated counter-clockwise, and so transmit power from the handle to the music drum.
帶和滑輪 Belts and pulleys(交叉皮帶 Cross belt)

同步帶和輪 Timing belts and pulleys/齒形帶傳動 Toothed belt drive

鏈輪和鏈條 Sprockets and chains

參考試題:扶手電梯踏板運行 2021-DAT-P1-Q2(b)

利用踏板上的軸,帶動多件踏板同時運行。
Using the shafts on the steps to drive multiple steps to move at the same time.
參考試題:單車傳動系統 2016-DAT-P1-Q4(b)

騎單車者在踏板上施力令其圍繞主軸轉動
The rider applies force to the pedals causing them to rotate about the main shaft
旋轉運動由驅動鏈輪通過鏈條傳遞到從動鏈輪
Rotational motion is transferred from the driver gear to the driven gear via a chain
接著後車輪轉動推動單車向前運動
The rear wheel then turns and pushing the bicycle forward in motion
將前面直徑相對較大的驅動鏈輪鏈接到後面相對較小的隨動鏈輪,輸出的轉速會更快
With a relatively larger driver gear at the front for linking up a smaller driven gear at rear would increase the speed
凸輪 Cam
凸輪和隨動件 Cam and follower
梨形凸輪 Pear-shaped cam

參考試題:玩具火車頭 2024-DAT-P2C-Q9(c)(i) & (ii)

圓形凸輪 Circular cam

參考試題:機械玩具 2021-DAT-P2C-Q8(b)(i)

其他例子 Other examples
參考試題:電視遊戲無線控制器震動功能產生原理 2019-DAT-P1-Q2(c)

凸輪(偏心輪)的重心不在馬達轉軸中心上,馬達轉軸轉動時凸輪會產生離心力,從而產生震動。
The centre of weight of a cam (eccentric wheel cam) is not located on the shaft of a motor. When it rotates, the cam creates a centrifugal force that translates to vibrations.
參考試題:蘋果削皮機底座固定吸盤 2018-DAT-P1-Q4(a)(iii)

滑塊曲柄機構 Slider crank

曲柄 Crank
參考試題:手動馬鈴薯切削器 2021-DAT-P1-Q3(d), 蘋果削皮機底座固定吸盤 2018-DAT-P1-Q4(a)(iii)

參考試題:手動發電電筒 2019-DAT-P1-Q4(a)

曲柄功能:增加力距
Crank handle function: Increase torque / moment
連桿 Linkages
反向運動連桿 Reversed motion linkage

參考試題:吸管水樽 2024-DAT-P2C-Q7(b)(i)

參考試題:垃圾桶桶蓋 2020-DAT-P1-Q2(b)

推拉運動連桿 Push-pull motion linkage

參考試題:側掩式窗戶 2023-DAT-P1-Q3(a)(i) & (ii)

平行運動連桿 Parallel motion linkage

參考試題:儲存和陳列手錶的金屬箱箱蓋 2022-DAT-P2C-Q9(d)(i)

鐘式曲柄連桿 Bell crank linkage

剪式連桿 Scissor linkage
參考試題:伸縮手臂玩具 2023-DAT-P2C-Q9(c)(ii)

曲柄和滑塊連桿 Crank and slider linkage
參考試題:掛牆式鋁罐壓縮器 2024-DAT-P1-Q4(a)(i)

參考試題:玩具火車頭 2024-DAT-P2C-Q9(c)(i) & (iii)

槓桿 Lever
第一類槓桿 First class lever

參考試題:側掩式窗戶 2023-DAT-P1-Q3(a)(iii)

參考試題:手動木琴 2023-DAT-P2C-Q8(e)(ii)

參考試題:飲水機按壓桿 2022-DAT-P1-Q4(c)

參考試題:節約用水式水槍操作桿 2020-DAT-P1-Q3(b)(i)

參考試題:鉗子 2013-DAT-P2C-Q8(a)

第二類槓桿 Second class lever

參考試題:掛牆式鋁罐壓縮器 2024-DAT-P1-Q4(a)(ii)

參考試題:榨汁器 2017-DAT-P1-Q2(a)(ii)

第三類槓桿 Third class lever

參考試題:鉗子 2013-DAT-P2C-Q8(a)

機械利益 Mechanical Advantage (MA)

提升整體機械效益達至省力的設計。
原理:延長手柄以增加力點和支點之間的距離,從而增加機械利益。
Improve the mechanical advantage and achieve effort saving.
Principle: Lengthening the handle to increase the distance between the effort and fulcrum, thereby increasing the mechanical advantage of the machine.
參考試題:掛牆式鋁罐壓縮器更省力設計 2024-DAT-P1-Q4(b)

參考試題:節約用水式水槍更省力設計 2020-DAT-P1-Q3(b)(ii)










