機械工程 100 年機械設計概要考古題

兩機件組合在一起，實體之尺寸為 025 .0 015 .0 50+ + mm，孔之尺寸為 050 .0 010 .0 50+ + mm，則㈠最 鬆的組合情形發生時，間隙為多少？（5 分）㈡最緊的組合情形發生時，干涉為多 少？（5 分）

標註 之空格內用來表示以下之幾何公差：以面A 為基準之垂直度0.08 mm， 則空格內應填入什麼？（5 分）

以粗糙度計測量一機件表面之粗糙度，其十點讀值（單位：μm）為0.03，0.05， 0.15，0.04，−0.02，−0.06，−0.01，0.08，0.06，−0.02 時，求此十點量測得到之 Ra（平均粗糙度）值。（10 分）

機械損傷包括變形、斷裂、疲勞、磨損及腐蝕，請解釋以下現象及其成因（包括應 力條件為何）：㈠永久變形；㈡疲勞。（10 分）

一圓軸直徑20 mm，受扭矩200 m N ⋅ 作用，求其最大剪應力。此軸以剪降伏強度 的鋼製成，求安全係數。（20 分） MPa 400 S = sy 六、液體動壓軸承以油膜支持轉軸，其軸承特性數定義為 P N S ，其中 μ = μ為油膜之絕對 黏度，N 為軸的轉速，P 為單位軸承投影面積的負荷，請說明軸承特性數對於潤滑 條件及其摩擦係數之影響為何？（25 分） 七、螺旋形壓縮彈簧以16 號琴線所捲繞製成外圓直徑11 mm，總共12.5 圈的圓形線圈， 其線徑（wire diameter）為d = 0.94 mm，此材料之剪降伏強度為 145 .0 sy d 995 = S ，其中 Ssy單位為MPa，d為線徑，以mm為單位，彈簧曲率效應因數 3 C 4 2 C 4 B − K + = ，其中 d C = D K 為彈簧指數（index），D為平均圈徑（mean coil diameter），㈠求曲率效應因數 值。（5 分）㈡最大剪應力 B 3 B d FD 8 K π = τ ，其中F = 18 N為作用在彈簧中心線之軸向壓 縮力，求安全係數。（15 分）