機械工程 103 年機械設計概要考古題（共 6 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/mechanical-engineering/103-%E6%A9%9F%E6%A2%B0%E8%A8%AD%E8%A8%88%E6%A6%82%E8%A6%81

第 1 題
公稱直徑ψ50 mm，孔與軸配合時，最小干涉為0.02 mm，最大干涉為0.05 mm，孔
公差為 0.02 mm，軸公差為0.01 mm。請用： ㈠
基軸制計算孔的尺寸。（12 分） ㈡
基孔制計算軸的尺寸。（12 分）
當孔（H）與軸（h）為干涉配合時，分別寫出： ㈢
若為孔公差（H）時，軸字母公差帶的位置。（5 分） ㈣
若為軸公差（h）時，孔字母公差帶的位置。（5 分）

第 2 題
兩同心壓縮彈簧組合，較大者由直徑38 mm 的圓桿製成，彈簧線圈的外徑為225 mm，
有效圈數為 6。內圈彈簧由直徑25 mm 的圓桿製成，彈簧線圈的外徑為140 mm，
有效圈數為9。外圈彈簧的自由長度較內圈彈簧長19 mm。試求彈簧上端承受
90000 N 的負荷時，各彈簧的撓度。（8 分）及外圈與內圈彈簧的負荷。（12 分）
（已知G=79310 psi）

第 3 題
如圖所示，有一直徑40 mm，長度為200 mm 之實心圓軸，兩端為簡支樑，在中央
處有一垂直向下之負荷P=5000 N，且在兩端各施以扭矩T=800 N-m 以及正壓力
F=900 N。若該軸不旋轉，且各負荷為穩態負荷，試求： ㈠
軸中央水平側面A 處之應力。（6 分） ㈡
距軸右端支撐50 mm 處，底部B 處之應力。（6 分） ㈢
若傳動軸為延性材料，其降伏強度Sy 為620 MPa，安全因數N 為1.8。試利用最
大剪應力損壞理論求該軸之最小安全直徑。（10 分） ㈣
若要配合市售軸承標準件之內徑，則軸直徑應改為多少mm 才合理？（4 分）

103年特種考試地方政府公務人員考試試題

第 4 題
要設計一對漸開線標準外齒輪嚙合時，此對齒輪減速比為1.67、模數（Module）為
2 mm、壓力角為20 度、螺旋角為0 度、小齒輪為21 齒，而大、小齒輪之轉位係數皆
為0，依據前述所給齒輪轉速比之參數，分別求出兩輪之：（每小題4 分，共20 分） ㈠
中心距。 ㈡
節圓（Pitch circle）直徑。 ㈢
基圓（Base circle）直徑。 ㈣
全齒高。 ㈤
齒底圓（Root circle）直徑。

第 5 題
下圖所示，已知填角熔接（Fillet weld）的負荷P 與喉部面積之平均剪應力τ 關係為
P = 0.707hLτ，所有熔接為6 mm 之填角熔接，其熔接金屬降伏強度σyp = 34.5 MPa，
其安全因數為3，試求負荷P 之值為若干？（25 分）

F2
Follower ②
B1 on 1
B2 on 2
T1
O1
r = 50mm
135°
C
O1 C = 25mm
Cam ①
P

第 6 題
零線
（鐵金屬）
孔
軸
H8
H8
H8
H7
H7
H7
e8
f8
g6
k6
p6
h7
103年公務人員普通考試試題

五、下圖中垂直桿元件具有兩段均勻截面，若水平桿鉸接處無摩擦，垂直桿為鋼質，試
求因附加重量450 kg 後，A 點下降的距離？（鋼E=206900 MPa）（20 分）

1,000 mm
750 mm
450 kg
375 mm
525 mm
25 mm dia.
round
19 mm dia.
round
A

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。