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

齒輪 Gear

簡單齒輪系 Simple gear trains

簡單齒輪系 Simple gear trains
簡單齒輪系 Simple gear trains
惰輪 Idler

參考試題:手動木琴 2023-DAT-P2C-Q8(b)(i)

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

複合齒輪系 Compound gear trains

參考試題:手動發電電筒 2019-DAT-P1-Q4(a)

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

傘齒輪 Bevel gears

齒條和齒輪 Rack and pinion

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)

升降機門 2022-DAT-P1-Q3(b)

蝸桿和蝸輪 Worms and worm gears

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)

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)

影像自動旋轉投影球 2021-DAT-P1-Q4(d)

棘輪和棘爪 Ratchet and pawl

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)

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

帶和滑輪 Belts and pulleys
帶和滑輪 Belts and pulleys

參考試題:手動木琴 2023-DAT-P2C-Q8(b)(i)

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)

帶和滑輪 Belts and pulleys

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

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

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)

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)

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

梨形凸輪 Pear-shaped cam

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

玩具火車頭 2024-DAT-P2C-Q9(c)(i) & (ii)

圓形凸輪 Circular cam

圓形凸輪 Circular cam

參考試題:機械玩具 2021-DAT-P2C-Q8(b)(i)

圓形凸輪 Circular cam

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)

圓形凸輪 Circular cam

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)

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

滑塊曲柄機構 Slider crank (Crankshaft)

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)

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)

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

反向運動連桿 Reversed motion linkage

參考試題:吸管水樽 2024-DAT-P2C-Q7(b)(i)

吸管水樽 2024-DAT-P2C-Q7(b)(i)

參考試題:垃圾桶桶蓋 2020-DAT-P1-Q2(b)

垃圾桶桶蓋 2020-DAT-P1-Q2(b)

推拉運動連桿 Push-pull motion linkage

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)

側掩式窗戶 2023-DAT-P1-Q3(a)(i) & (ii)

平行運動連桿 Parallel motion linkage

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)

平行運動連桿 Parallel motion linkage

鐘式曲柄連桿 Bell crank linkage

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)

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)

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)

玩具火車頭 2024-DAT-P2C-Q9(c)(i) & (iii)

槓桿 Lever

第一類槓桿 First class lever

第一類槓桿 First class lever

參考試題:側掩式窗戶 2023-DAT-P1-Q3(a)(iii)

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)

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)

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)

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)

鉗子 2013-DAT-P2C-Q8(a)

第二類槓桿 Second class lever

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)

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)

榨汁器 2017-DAT-P1-Q2(a)(ii)

第三類槓桿 Third class lever

第三類槓桿 Third class lever

參考試題:鉗子 2013-DAT-P2C-Q8(a)

鉗子 2013-DAT-P2C-Q8(a)

機械利益 Mechanical Advantage (MA)

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)

掛牆式鋁罐壓縮器 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)

節約用水式水槍更省力設計 2020-DAT-P1-Q3(b)(ii)