利用齒條小齒輪與凸輪之任意變速搖動運動機構
1.
機構說明
u 機構的組成元件
圖1的任意變速搖動運動機構包含下列元件：動力輸入軸(標示1)、齒條(標示2)、小齒輪(標示3)、凸輪(標示4)、搖桿連桿(標示5)
u 機構的運動方式
當動力輸入軸伸長時，會推動齒條並帶動小齒輪，和小齒輪一體的凸輪也跟著旋轉，搖桿因被螺旋彈簧拉住，故會和凸輪緊貼產生搖動。已知動力輸入軸的速度，利用剛體運動學可知：
Ø 齒條速度=動力輸入軸速度
Ø 小齒輪角速度=齒條速度/節圓半徑
Ø 搖桿與凸輪接觸點速度=小齒輪角速度
旋轉軸與接觸點距離
Ø 搖桿角速度=搖桿與凸輪接觸點速度
接觸點到支點向量
Ø 搖桿末端速度=搖桿角速度
桿長
2.
機構應用
類似的機構應用如圖4的搖床，使用馬達驅動皮帶輪，皮帶輪帶動旋轉軸，旋轉軸藉由齒輪帶動連桿產生往復的搖動，借助機械的不對稱往復運動使礦粒在床面上因礦物按密度不同分層。
圖4 搖床
3.
此機構的優點
u 改變凸輪形狀可以得到任意變速之搖動
4.
此機構的缺點
u 由於凸輪是用螺旋彈簧壓住，所以無法適用於高速搖動的情況
u 彈簧力量影響加速度的上限，避免凸輪分離，但彈簧力量過大會造成馬達無法轉動。
5.
機構改良：增加數個螺旋彈簧在搖動臂與固定端的接點，可依不同需求改變彈簧位置得到不同的拉力
二. 使用油壓馬達及進給螺栓之搖動機構
1.
機構說明
u 機構的組成元件
圖5的搖動機構包含下列元件：進給螺栓(標示1)、螺帽(標示2)、搖桿(標示3) 、止推軸承(標示4)、油壓馬達 (標示5)
圖5使用油壓馬達及進給螺栓之搖動機構
u 機構的運動方式
油壓馬達驅動進給螺栓旋轉帶動螺帽，因螺帽被搖桿限制而進行水平運動，螺帽推動搖桿搖動。
Ø 進給螺栓角速度=動力輸入軸速度
Ø 螺帽速度=進給螺栓角速度/
*螺距
Ø 搖桿角速度=螺帽速度
螺帽與搖桿接觸點到支點向量
Ø 搖桿末端速度=搖桿角速度
桿長
2.
機構應用
如圖6所示，使用馬達做為動力，藉由內部的機構帶動硬碟磁頭讀取資料。
圖6硬碟磁頭搖動機構
3.
此機構的優點
u 使用螺栓跟螺帽可以達到較精確的位置
4.
此機構的缺點
u 用搖桿來限制螺帽的水平運動，造成螺栓上有側向應力，螺栓較長或輸出較大時有變形的危險。
5.
機構改良：縮短螺栓減少變形與力矩、增加螺栓直徑增加強度、降低螺栓高度減少力矩。
