機械工程 104 年機動學與機械設計考古題

請試述日內瓦輪機構（Geneva Mechanism）與共軛凸輪機構（Conjugate Cam Mechanism）的優缺點。（10 分）

請試述肘節機構（Toggle Linkage）之組成及其應用特徵。（10 分）

請試述使用正時皮帶（Timing Belt）的優缺點。（10 分）

一對壓力角為20°的標準全深正齒輪的模數為8 mm，大齒輪（Gear）有30 齒、小 齒輪（Pinion）齒數為15。請試算： ㈠此一對齒輪的中心距c。（6 分） ㈡大齒輪的基圓半徑 2 br 。（4 分）

一參螺紋蝸桿（Triple-threaded Worm）具有25 mm 的軸向螺距及50 mm 的節徑 （Pitch Diameter）dw，驅動一具有31 齒數的蝸輪。試算： ㈠蝸桿的導程（Lead）l。（2 分） ㈡蝸桿的導程角（Lead Angle）λ。（3 分） ㈢速度比（Velocity Ratio）vr 。（3 分） ㈣蝸輪的節徑dg。（2 分）

就一軸孔配合而言，若軸的外徑尺寸為 03 0 00 0 97 29 . . . − + mm，孔的尺寸為 00 0 02 0 00 30 . . . − + mm。 請試述軸孔配合時： ㈠容差（Allowance）值。（5 分） ㈡最大餘隙（Clearance）值。（5 分）

請試述Castigliano’s Theorem。（10 分）

就一般滾珠軸承型錄中所制定的基本額定負荷而言，請試述其主要考量的兩項前 提。（10 分） 九、一鋼棒具有最小耐久限Se＝276 MPa、降伏強度Sy＝413 MPa、抗拉強度Sut＝551 MPa， 此一鋼棒承受一穩定扭矩剪應力103 MPa 及一變動彎曲力矩應力172 MPa。利用畸變 能理論（Distortion-energy Theory），試算： ㈠交變應力（Alternating Stress） a σ′ 。（5 分） ㈡平均應力（Mean Stress） m σ′ 。（5 分） ㈢最大合併應力 max σ′ 。（5 分） ㈣依靜態破壞衡量的安全係數ny。（5 分）