機械工程 102 年機械原理大意考古題

下列何者不屬於機械（machine）之定義範圍？ (A)剪刀 (B)抽水泵 (C)車刀 (D)電梯

下列軸承中，何者較適合使用於鑽床主軸？ (A)軸向止推軸承 (B)徑向滾珠軸承 (C)無油軸承 (D)流體靜壓軸承

下列有關原動件（driver）與從動件（follower）之敘述，何者錯誤？ (A)平面凸輪機構中之滑桿為從動件而不是原動件 (B)四連桿組之曲柄為原動件而不是從動件 (C)車床之刀座為從動件而不是原動件 (D)一輪系中之惰輪是從動件而不是原動件

下列有關制動器之煞車材料特性之敘述，何者錯誤？ (A)耐高溫 (B)散熱快 (C)耐摩擦 (D)摩擦係數小

某螺紋規格如圖所示，試問此螺紋屬於何種系統？ (A)SI 國際公制標準螺紋 (B)美國標準螺紋 (C)統一標準螺紋 (D)惠氏（Whitworth）螺紋

欲使大小不同之擺線齒輪，可以相互嚙合並交換使用，其條件除了周節必須相同外，內外滾圓（即產生圓）之大小必須滿足下列那個條件？ (A)內滾圓要比外滾圓直徑大 (B)內外滾圓要與節圓直徑相等 (C)一輪齒面之外滾圓直徑要大於與搭配輪齒腹之內滾圓直徑 (D)一輪齒面之外滾圓與搭配輪齒腹之內滾圓直徑相等

有一螺旋起重機，所使用之單線螺紋之螺距（pitch）為12 mm，施力把手之半徑為600 mm，若在無摩擦之情況下，施力200N，試問能舉起重物之重量為多少kN？ (A)10 π (B)20 π (C)100 π (D)200 π

齒輪設計時，若發現會有干涉（interference）產生，應如何補救此缺點？ (A)降低轉速 (B)減小壓力角 (C)減少齒頂高度 (D)增加兩輪齒之接觸路徑長度

一螺栓鬆緊扣兩側螺栓分別為左、右螺旋，導程皆為3 mm，試問手柄於如圖所示方向轉動一圈後，兩螺栓產生位移之情形為： (A) 遠離3 mm (B)遠離6 mm (C)接近3 mm (D)接近6 mm

一惠斯登差動滑車（Weston differential pulley block），其上端之定槽輪直徑分別為40 及30 公分。今若不考慮摩擦損失，若以100 牛頓之力拉動此滑車，則可升起最多若干牛頓之重物？ (A)400 (B)600 (C)800 (D)1200

下列有關圖中所示螺栓之敘述，何者錯誤？ (A)此為柱螺栓（stud bolt） (B)此螺栓具有導引可移鎖固件至適當位置之功能 (C)螺栓兩端之螺紋螺旋方向應相反 (D)常見於內燃機汽缸蓋（cylinder head）之固定

為防止壓縮機停止運轉時，氣槽產生的逆壓作用，應在壓縮機出口處安裝下列何種閥？ (A)雙壓閥 (B)梭動閥 (C)節流閥 (D)止回閥

下列何者不是一般彈簧之常用功能？ (A) 產生作用力 (B)儲存能量 (C)吸收震動能 (D)變形的量度

凸輪的急跳度（Jerk）定義為單位時間內下列何種物理量之變化量？ (A)角加速度 (B)角速度 (C)加速度 (D)速度

下列有關可使用於製作彈簧之材料敘述，何者錯誤？ (A) 彈簧線鋼材之強度隨直徑之增加而降低 (B)天然橡膠及合成樹脂皆可用於橡皮彈簧（rubber spring）之製作 (C)孟鈉（Monel）合金是一種製作彈簧之鐵金屬（ferrous）材料 (D)琴鋼線為經韌化處理（patenting）之高抗拉強度及高韌性材料655°27.5° 27.5°rHH1H6H

一個六連桿機構，其瞬時中心數目有多少個？ (A)15 (B)12 (C)10 (D)6

如圖所示之軸承，其種類為何？ (A)深溝滾珠軸承 (B)滾錐軸承 (C)自動對位滾子軸承 (D)滾針軸承

用於高速動力傳動且不產生噪音與陡震之鏈條為： (A)平環鏈 (B)滾子鏈 (C)塊狀鏈 (D)倒齒鏈

一對相等三級塔輪，主動輪轉速固定為200 rpm，從動輪最低轉速為100 rpm，則從動輪之最高轉速為多少rpm？ (A)160 (B)320 (C)400 (D)720

三根彈簧常數均為k 之彈簧，若將其中兩根彈簧並聯後，再與第三根彈簧串聯，則總彈簧常數為： (A)2k/3 (B)2k (C)4k/3 (D)3k

小鏈輪30 齒以300 rpm 之轉速帶動45 齒的大鏈輪，則大鏈輪之轉速為多少rpm？ (A) 200 (B)450 (C)195 (D)439

橢圓規（elliptic trammel）是屬於下列何種連桿機構之應用？ (A)球面四連桿機構 (B)雙曲柄機構 (C)等腰連桿機構 (D)迴轉塊連桿機構

兩軸平行之圓柱形摩擦輪傳動，半徑分別為200 mm 及600 mm，兩軸皆為順時針方向轉動，轉速分別為90 rpm及30 rpm，試求兩軸之軸心間距離為多少mm？ (A) 800 (B)600 (C)400 (D)200

一直徑20 cm 之軸，以帶輪傳動，帶輪上用一2×2×15 cm 長之方鍵連結於軸上，當轉速300 rpm 時，若傳輸功率達47.1 kW，則鍵上所受之剪應力為多少MPa？ (A)4 (B)5 (C)6 (D)8

兩外接圓錐形摩擦輪用於正交軸（夾角90o）之動力傳送，若其中主動圓錐輪之半頂角為60o，試求兩輪間之傳動速比為多少？（sin 60o= 3 /2, cos 60o=1/2） (A)0.5 (B)2.0 (C)31 (D)3

使用螺旋起重機，舉起1570 N 重之物體，起重機手柄半徑為25 cm，螺旋為雙線螺紋，螺距為2 cm，假設不計摩擦力，則舉起該物體最少須使用若干N 之力？ (A)10 N (B)20 N (C)40 N (D)80 N

如圖所示之螺旋齒輪傳動，小齒輪為主動輪、大齒輪為從動輪，轉動方向如圖所示，有關傳動時所產生之軸向推力，下列敘述何者正確？ (A) 從動軸推力方向為向左側 (B)主動軸推力方向為向左側 (C)從動軸推力較大 (D)主動軸推力較大

常用於CNC 工具機之滾珠螺桿，其滾珠與螺紋間之接觸方式為： (A)迴轉對 (B)高對 (C)低對 (D)滑動對

下列有關相同尺寸之齒輪中的壓力角敘述，何者錯誤？ (A) 壓力角大者，齒輪強度較大 (B)壓力角小者，傳動效率減小 (C)增大壓力角，可減少齒輪之干涉現象 (D)CNS 標準中採用20o 之壓力角

兩輪腳踏車之後輪設於後方鏈輪上，已知前方鏈輪之齒數為50 齒，後方鏈輪之齒數為20 齒，若後輪轉動30 圈，則前方鏈輪應轉動多少圈？ (A)12 (B)15 (C)20 (D)25

如圖所示之輪系，A 輪為100 齒，B 輪為50 齒，C 皮帶輪直徑300 mm，D 皮帶輪直徑100 mm，若A 輪以25 rpm 逆時針迴轉，則D 輪為： (A) 150 rpm 順時針迴轉 (B)150 rpm 逆時針迴轉 (C)100 rpm 順時針迴轉 (D)100 rpm 逆時針迴轉

兩圓柱摩擦輪純滾動接觸且轉動方向相反，主動輪之轉速為從動輪的2 倍，若主動輪直徑為12 cm，則兩輪軸的中心距離應為多少cm？ (A)18 (B)24 (C)36 (D)48

一般車輛行駛長的陡降坡時，都要求使用低速檔，主要原因為何？ (A) 長時間使用制動器煞車減速，容易使制動器過熱失效，而使用低速檔，則有輔助煞車效果 (B)低速檔扭力大，效率較高 (C)高速檔容易使引擎高速運轉，損傷引擎 (D)使用高速檔，車輛操控性較差外環內環滾鼓保持器從動主動

鍵是用於連接軸與輪轂，若要用於汽車上以傳達大扭力，則使用下列那一種鍵最佳？ (A)平鍵（Flat Key） (B)鞍鍵（Saddle Key） (C)圓鍵（Round Key） (D)栓槽鍵（Spline Key）

有關如圖所示之單塊式塊狀制動器，下列敘述何者錯誤？ (A) 作動時會產生較大彎曲力矩於旋轉軸上，不適合大動力的煞車 (B)鼓輪逆時針轉動時，煞車扭矩較順時針轉動時大 (C)散熱容易，制動效果佳 (D)結構簡單，成本低

兩圓錐形外切摩擦輪滾動時，兩軸相交90 度，A 輪之半錐角為30 度，轉速100 rpm，則B 輪轉速應為若干rpm？（註：sin30°=0.5，sin60°≒0.866） (A)30 (B)57.74 (C)115.4 (D)130

一般用於內燃機引擎之進排氣閥控制凸輪，最常用者為何種凸輪？ (A)平板凸輪 (B)偏心凸輪 (C)圓柱形凸輪 (D)反凸輪

一皮帶驅動之皮帶輪，皮帶輪直徑D=30 cm 且轉速=π750 rpm，皮帶緊邊拉力為900 N 及鬆邊拉力為300 N，下列敘述何者正確？ (A)皮帶與皮帶輪為光滑接觸 (B)皮帶之有效拉力為1200 N (C)皮帶之之線速度為22.5 m/min (D)皮帶傳動之功率為 2.25 kW

有一偏心凸輪（或稱等徑凸輪），其偏心量為30 mm，則其從動件之往復行程（stroke）距離為多少mm？ (A)15 (B)30 (C)60 (D)120

兩同心壓縮螺旋彈簧，其外部較大彈簧的彈簧常數k1為200 N/mm，內部較小彈簧的彈簧常數k2為100 N/mm，若外部彈簧之自由高度比內部彈簧之自由高度高25 mm。當此兩同心壓縮螺旋彈簧承受35,000 N 負載時，則外部彈簧承受之負荷應為多少N？ (A)15,000 N (B)20,000 N (C)25,000 N (D)30,000 N

如圖所示之滑車組中，若摩擦可忽略不計，則欲吊起W＝6 kN 之重物，F 之施力需為多少kN？ (A) 3.0 (B)2.0 (C)1.5 (D)1.0

使用正時皮帶（Timing Belt）之最主要目的為何？ (A)增大傳送馬力 (B)增大傳送扭力 (C)傳動之速度比精確 (D)靜音傳動

下列有關滑車機械利益之敘述，何者錯誤？ (A)定滑車若無摩擦或滑移損失，則其機械利益為1.0 (B)動滑車若無摩擦或滑移損失，則其機械利益為2.0 (C)惠斯登差動滑車（Weston differential pulley block），其兩定滑輪之節圓直徑差越小，則其機械利益越大 (D)中國式絞盤滑車（Chinese windlass），其兩繩輪之直徑差越大，則其機械利益越大

從安全使用觀點，下列那一種傳動方式較適合使用於起重機械？ (A)人字齒輪 (B)螺旋齒輪 (C)直齒斜齒輪 (D)蝸桿蝸輪組

下列有關四連桿機構之敘述，何者錯誤？ (A)曲柄搖桿機構中，曲柄為最短桿件，如腳踏式縫紉機 (B)雙搖桿機構中，連接桿為最短桿件，如人騎腳踏車之運動機構 (C)雙曲柄機構中，固定桿為最短桿件，如插床急回機構 (D)電扇搖擺機構，屬於雙搖桿機構

在相同齒數下，下列有關正齒輪之敘述，何者錯誤？ (A)模數（Module）愈大，直徑愈大 (B)徑節（Diametrical Pitch）愈大，直徑愈大 (C)周節（Circular Pitch）愈大，直徑愈大 (D)周節（Circular Pitch）愈大，模數（Module）愈大

三個彈簧常數均為 30 N/cm 之拉伸彈簧，將其中兩個串聯後，再與第三個彈簧並聯，則總彈簧常數為： (A) 10 N/cm (B)20 N/cm (C)45 N/cm (D)90 N/cm

有關螺旋齒輪之敘述，下列何者錯誤？ (A)螺旋齒輪於任一瞬間僅有一組齒相互嚙合來傳動 (B)螺旋齒輪傳動較正齒輪安靜 (C)螺旋齒輪嚙合會產生軸向推力 (D)螺旋齒輪又稱為扭齒輪

下列有關錐形彈簧（conical spring）的敘述，何者正確？ (A)上下線圈直徑不同，常用於小空間的機件 (B)屬於扭轉彈簧（torsion spring）的一種 (C)可以儲存能量，常用於鐘錶發條 (D)主要承受扭轉力矩

兩正齒輪內切，若中心距為100 mm，周節為6.28 mm，兩輪之轉速比為3，則此兩齒輪之齒數應分別為若干？ (A)150 齒，50 齒 (B)120 齒，40 齒 (C)90 齒，30 齒 (D)75 齒，25 齒

小型汽車配備ABS（anti-lock brake system）防鎖定煞車系統之功能，主要在於： (A) 提高制動力矩大小 (B)增加散熱能力 (C)點放煞車油壓 (D)減少來令片磨耗

理想之線性彈簧其作用力與： (A)伸長量平方成正比 (B)伸長量平方成反比 (C)伸長量成正比 (D)伸長量成反比

下列有關制動器的敘述，何者錯誤？ (A)制動器的作用在於將運動機件的動能或位能轉變成熱能 (B)碟式制動器利用液體黏滯力制動，具有自動煞緊作用 (C)鼓式液壓制動器利用煞車襯片與煞車鼓之間的摩擦作用 (D)電磁制動器較不易造成機件過熱，適合長時間的制動

一般電燈泡燈頭的螺紋是使用何種形式之螺紋？ (A)圓頭螺紋 (B)管形螺紋 (C)統一標準螺紋 (D)國際公制標準螺紋

工具機的分度裝置利用下列那種機構原理？ (A)棘輪機構 (B)日內瓦機構 (C)擒縱器 (D)反向運動機構

若開瓶器之抗力點位於施力點與支點間，則下列有關此開瓶器之機械利益之敘述，何者正確？ (A)恆小於1 (B)恆等於1 (C)恆大於1 (D)可為任何值

下列有關無聲棘輪的敘述，何者錯誤？ (A)沒有輪齒與棘爪 (B)傳動時，棘輪與搖桿直接連接 (C)利用摩擦力完成間歇運動 (D)棘輪只能單向轉動槓桿樞軸鼓輪煞車塊體WF

有關凸輪之敘述，下列何者錯誤？ (A)基圓愈大，壓力角愈大 (B)基圓愈大，傾斜角愈大 (C)基圓愈大，摩擦阻力愈小 (D)基圓愈大，傳動效率愈好

鉋床自動進給機構的間歇運動，係由下列何者所產生？ (A)可逆棘輪 (B)雙動棘輪 (C)多爪棘輪 (D)無聲棘輪

有關無聲棘輪之敘述，下列何者錯誤？ (A)用於重負荷傳動 (B)又稱為星輪間歇運動機構 (C)用於鉋床之自動進給機構 (D)藉由摩擦力達成單方向傳動

螺旋起重機之手柄長度為R，導程為L，若不考慮摩擦損失，則其機械利益等於多少？ (A)2πR/L (B)L/(2πR) (C)2R/L (D)L/2R

下列螺栓何者於螺桿兩端均具有螺紋？ (A)地腳螺栓（Foundation Bolt） (B)帶頭螺栓（Tap Bolt） (C)擴張螺栓（Expansion Bolt） (D)柱頭螺栓（Stud Bolt）

下列有關萬向接頭之敘述，何者錯誤？ (A)用於兩軸角速度可隨意變更之傳動 (B)原動軸作等速轉動時，從動軸作不等速轉動 (C)兩軸夾角越大，則角速度變化越大 (D)屬於剛性聯結器的一種

一對蝸桿與蝸輪的傳動輪系，若蝸桿之轉速為100 rpm，蝸輪之轉速為10 rpm 且齒數為30，則蝸桿為幾線螺紋？ (A)2 (B)3 (C)4 (D)5

下列有關軸連接裝置之敘述，何者錯誤？ (A)剛性聯結器僅適用於聯結低速迴轉的兩同心軸 (B)撓性聯結器允許兩軸間有角度、中心線的偏差或軸向偏移 (C)摩擦阻環聯結器（friction clip coupling）屬於剛性聯結器 (D)歐丹聯結器（Oldham’s coupling）屬於剛性聯結器

釣魚線捲收器是使用下列何種機構，使釣客可捲收釣魚線，但於水中上鉤的魚不能拉動捲收器而釋放釣魚線？ (A)間歇齒輪機構（Gear Intermittent-Motion Mechanism） (B)日內瓦機構（Geneva Mechanism） (C)棘輪機構（Ratchet Wheel Mechanism） (D)直線運動機構（Straight Line Motion Mechanism）

有一周轉輪系，A 輪軸固定，A 輪40 齒，B 輪20 齒。若A 輪轉速為逆時針3 rpm，旋臂C 轉速為順時針2 rpm，則下列敘述何者正確？ (A) 輪系值（train value）等於B 輪齒數對A 輪齒數之比值 (B)輪系值等於A 輪的相對轉速對B 輪的相對轉速之比值 (C)本題輪系值為正值 (D)B 輪轉速為順時針12 rpm

下述機構何者常用於碎石機？ (A)平行相等曲柄機構（Parallel Equal Crank Mechanism） (B)等腰連桿機構（Isosceles Link Mechanism） (C)波氏直線運動機構（Peaucellier Straight-Line Motion Mechanism） (D)肘節機構（Toggle Mechanism）

下列有關齒輪類型之敘述，何者錯誤？ (A)人字齒輪（herringbone gear）又稱為「雙螺旋齒輪」，傳動時會產生軸向推力 (B)冠狀齒輪（crown gear）的節圓錐面呈平面圓盤狀 (C)戟齒輪（hypoid gear）的節面為雙曲面，傳動軸不平行且不相交 (D)蝸桿與蝸輪（worm and worm wheel）的傳動軸不平行且不相交，但互成垂直

常用腳踏車之腳架彈簧為下列那一種彈簧？ (A)拉伸彈簧（Extension Spring） (B)錐形彈簧（Conical Spring） (C)扭轉彈簧（Torsion Spring） (D)螺旋壓縮彈簧（Compression Spring）

若凸輪做等速圓周運動而從動件做簡諧運動，下列敘述何者正確？ (A) 從動件的位移對時間之變化關係為一正弦函數曲線 (B)從動件的位移對時間之變化關係為一拋物線曲線 (C)從動件在行程兩端點的速度最大 (D)從動件加速度的絕對值在行程中心點最大

一曲柄機構，曲柄旋轉速度為300 rpm，則曲柄之運動周期大小為何？ (A)0.1 s (B)0.2 s (C)0.4 s (D)0.6 s

所謂凸輪的「急跳度（jerk）」，意指在單位時間內下列何者的變化量？ (A)凸輪的轉動角度 (B)凸輪的接觸壓力 (C)從動件的加速度 (D)從動件的位移

如圖所示之滑車系統，欲吊起4000 N 之重物時，則應施加最少外力F 為若干N？FW (A)300 N (B)350 N (C)500 N (D)600 N

依機件之功能分類，齒輪屬於： (A)連接機件 (B)傳動機件 (C)控制機件 (D)流體機件

如圖為一行星齒輪系之示意圖，其中齒輪1 固定不動，齒輪3 與搖臂4（arm）之轉速比為ω3/ω4=1.5，若齒輪3 之齒數為120，試求齒輪1 與2 之齒數N1 及N2 各為多少？1243 (A)N1=40 齒，N2=50 齒 (B)N1=60 齒，N2=30 齒 (C)N1=70 齒，N2=25 齒 (D)N1=80 齒，N2=20 齒

土木工程所使用的鏟斗機所應用之四連桿機構，屬於： (A) 平行曲柄機構（parallel crank mechanism） (B)相等曲柄機構（equal crank mechanism） (C)迴轉滑塊曲柄機構（revolving block slider crank mechanism） (D)等腰連桿組（isosceles linkage）

如圖所示為一平行於光滑斜面之推力F，將W 重之物體推至此光滑斜面最高處，下列有關斜面的機械利益之敘述，何者正確？sFhWθ (A)W 愈大，機械利益愈大 (B)F 愈大，機械利益愈大 (C)時間愈短，機械利益愈大 (D)θ愈小，機械利益愈大

下列有關於往復滑塊曲柄機構之敘述，何者錯誤？ (A)屬於四連桿機構 (B)滑塊行程為曲柄長度的2 倍 (C)若滑塊為主動件，則曲柄變為往復運動型態 (D)內燃機之活塞曲柄機構為應用實例

如圖所示為一摩擦損耗為20%之起重機系統，捲筒直徑為D=15 cm，曲柄長度R=30 cm，若要吊起W 重量之物體，則須於曲柄上施力F，下列何者為此起重機系統之機械利益？20齒80齒20齒50齒RFDW (A)8 (B)32 (C)40 (D)60