機構說明
l 機構的組成元件
圖1的利用齒輪小齒輪與臂桿之搖動運動機構包含下列元件：地桿(1)、工作元件(2)、搖動臂桿(3)、臂桿(4)、小齒輪(5)、齒條(6)、滑動槽(7)、導滾子(8)、導滾子與小齒輪之夾緊連接桿(9)。
圖1 利用齒條小齒輪與臂桿之搖動運動機構
圖2 Creo下的利用齒條小齒輪與臂桿之搖動運動機構
l 機構的運動方式
搖動臂桿(3)插銷於支點上，並且上下反覆搖動作為驅動力，產生一速度VB，帶動臂桿(4)隨之搖動，臂桿於搖動臂滑槽上產生一速度VBC，其為值為速度VAB之分量，而臂桿與小齒輪(5)為固定在一起。故臂桿作動，小齒輪(半徑為rc)隨之轉動，其轉速為，而帶動齒條(6)做往復的運動，其齒條往復運動之速度為VD。而小齒輪與導滾子中有一夾緊連接桿(9)，將小齒輪與齒條有一夾緊效果，其運動特性為僅在動作末端減速效果，且其夾緊力與運動量成反比而增大產生減速之效果。
在理論上，滑動槽與臂桿呈垂直時之夾緊力為最大。其返程動作開始時有減速特性。
Ø 搖動臂桿AB於B點速度為驅動轉速VB
Ø 臂桿BC於B點速度為VAB速度之分量
Ø 小齒輪的轉速為
Ø 齒條的往復速度為小齒輪之切線速度
2.
機構應用
如圖3所示，可運用於鍛造機械上，使用一往復馬達於支點上，帶動搖動臂桿上下擺動，而撞擊工作物件，達到鍛造之效果。更可配合夾緊槓桿的減速效果進行衝擊力道大小之調整。
圖3 鍛造機
3.
此機構的優點（可從設計技術、機械材料、製造、組裝、控制、電力、機電整合等角度出發來說明
l 當搖動臂固定於支點上，而上下的擺動運動時，帶動齒條進行反復傳送機械運動。
l 齒條所轉動之小齒輪上固定有臂桿，由此動作使夾緊槓桿搖動，其運動特性為在動作末端減速，可依照使用者需求配合。
l 返程動作開始時有減速特性，可利用此特性配合工件需求。
4.
此機構的缺點
l 小齒輪與臂桿之固定處必須十分堅牢，此處所承受之應力最大。
l 小齒輪之軸承部分受到與夾緊相同之力，因此必須能承受由該利所產生之負荷，各部分桿件必須適當使用潤滑劑。
l 往復運動機構因為緊配關係，產生運動不穩定之狀況。
l 臂桿與搖動臂之間凸輪關係，容易產生死點狀況。
5.
根據上訴的缺點重新設計出你自己構思的改良式機構，若無法提出改良式機構，則由現有機構找出關鍵尺寸，對這些尺寸進行調整，以提升機構的效能。
l 整體機構零件尺寸必須精密設計，否則誤差容易造成機構運動不順。因此機構作動過程必須準確配合，否則將容易產生死點，或者不穩定的狀態。
l 建議將小齒輪固定於地桿，以減少運動時產生搖晃的不穩定狀態。(如附檔所示)，可以觀察出齒條在往返做動時，晃動的狀態較小。
l 根據圖5，發現其產生結果與原機構速度變化不同，研判因速度變化為人為設定，因為設定上的問題，無法真實產生訪真之效果，並無產生減速之效果，故須繼續探討此問題。
圖4 修改後的利用齒條小齒輪與臂桿之搖動運動機構(正視圖)
圖5 修改後的利用齒條小齒輪與臂桿之搖動運動機構(背視圖)
圖6 齒條之速度變化
Project #1-2
1.
機構說明
l 機構的組成
圖4的利用搖動馬達與棘輪之間歇迴轉運動機構包含下列元件：地桿(1)、搖動馬達(2)、爪(3)、棘輪(4)、定位盤(5)、曲柄槓桿(6)、定位銷(7)。
圖7 利用搖動馬達與棘輪之間歇迴轉運動機構
圖8 Creo下的利用搖動馬達與棘輪之間歇迴轉運動機構
l 機構的運動方式
搖動馬達(2)插銷於地桿(1)基座上，而搖動馬達其運作方式為依照某角度下左右循環擺動，其轉速為，並不會完整旋轉一圈。搖動馬達帶動爪(3)隨之擺動，爪進而帶動棘輪(4)一起運轉，由於爪與棘輪之間尺寸上的配合，搖動馬達左右擺盪一次，剛好能讓棘輪翻轉某一角度，故搖動馬達持續擺盪，而造成棘輪持續旋轉。因此馬達並不需要完整旋轉一圈，就能使得棘輪進行簡易間歇運動。
若搖動馬達逆時針運轉的話，其帶動棘輪隨之轉動若搖動馬達順時針逆轉話，其將不會帶動到棘輪運轉，顧棘輪之轉速為0。其運動特性，適用於中荷重以下之負荷。
Ø 搖動馬達之速度為驅動源之速度
2.
機構應用
如圖9所示，可運用於皮帶輸送機上，使用一搖動馬達於支點上，進行順時針以及逆時針的往復擺動，而搖動馬達上的爪帶動棘輪進行間歇式運轉。棘輪上的軸上裝置皮帶，進行運輸的作動。棘輪的齒數與夾爪的大小之間的調整，可以改變皮帶運送機的運送速度。
圖9 皮帶輸送機
3.
此機構的優點（可從設計技術、機械材料、製造、組裝、控制、電力、機電整合等角度出發來說明）
l 搖動馬達相較於普通旋轉馬達較為省電。
l 驅動軸與從動軸之對新工作無須過度精密，只要附有套緣，組裝即非常方便。
4.
此機構的缺點
l 棘輪製作方面須注意重要部位的熱處理，以免強度不足。
l 作動過程中，爪與棘輪容易產生偏移而導致運作失敗。
l 棘輪機構之缺點為進給方向毫無限制。
l 棘輪停止位置精度不準確，需額外裝置定位機構。
5.
根據上訴的缺點重新設計出你自己構思的改良式機構，若無法提出改良式機構，則由現有機構找出關鍵尺寸，對這些尺寸進行調整，以提升機構的效能。
l 棘輪等重要零件可改選用較堅固之零件，以免強度不足。
l 棘輪可加裝一外框，如下圖10，以便於夾爪可以不容易脫落，穩固的與棘輪相互配合，提升機構在運作時的穩定性。
圖10 新型定位棘輪
l 在棘輪與軸之間增設一扭轉彈簧，如下圖11，以便於夾爪在順時針運轉時，可有一作用力，使棘輪不被反轉帶回。
圖11 新型間歇回轉運動機構
