機械工程 104 年機械原理概要考古題

何謂齒輪傳動的基本定律？（10 分）何謂共軛曲線？並舉二例。（10 分）

如圖一所示之機構，請指出機構之機件與各類運動對的數目，並計算其自由度。 （20 分） 圖一

試以桿件數（N）與對偶數（P）判別圖中之機構為固定鏈（locked chain）、拘束運動 鏈（constrained kinematic chain）或是無拘束運動鏈（unconstrained kinematic chain）， 並說明其運動特性。（20 分）

有一個四連桿組，其桿1、桿2、桿4 之桿長分別為R1=300 cm，R2=100 cm， R4=250 cm。若欲成為曲柄搖桿機構，則其耦桿R3 之長度範圍為何？（20 分）

圖二所示為曲柄搖臂機構，以滑塊6 為輸出件，請問它常應用於何種工具機？又已 知曲柄AC 長為15 cm，曲柄之轉速為2 rpm，且滑塊6 之工作行程時間為20 sec， 試求固定樞軸A 與B 的中心距離。（20 分） 圖二

在滑動軸承與滾動軸承之選用上，試就起動摩擦、負載能力、運轉噪音及運轉精密 度之考量，比較兩者之優劣，並說明一般汽車引擎之曲柄軸軸承為何較常使用滑動 軸承，而較少使用滾珠或滾柱等滾動軸承。（20 分）

有一螺旋壓縮彈簧，其外徑Do=40 mm，線徑d=5 mm，有效圈數N=8，剪力模數 G=79,300 Mpa。若彈簧線圈中心承受F=500 N 之壓負荷，試求彈簧指數C、彈簧常 數k、彈簧線之扭轉剪應力τ和變形量δ？（20 分）

有一對外嚙合之漸開線齒形全深正齒輪A 與B，其中心距為180 mm，齒輪A 與齒 輪B 的轉速比為3：1，齒輪A 的模數為3，壓力角為 o 20 ，試求齒輪A 的齒數、節圓 直徑及基圓半徑。（20 分）

有一馬達在額定1500 rpm 轉速下的輸出功率為3.7 kW，其輸出軸直徑為38 mm，其 上之方鍵（square key）尺寸為10 mm¯10 mm¯58 mm。使用運轉時，動力是完全藉 由方鍵與其對應之裝配件傳送，試求鍵上所受之剪應力（shear stress）與承壓應力 （bearing stress）分別為多少？（20 分）

何謂鍊輪與連鍊條傳動時之弦線作用？（5 分） 若主動鍊輪齒數T=60 齒，轉速n=500 rpm，鍊條節距p=25 mm，緊邊張力 Ft=400 N。試求鍊條平均速度V 和傳送動力P 為多少PS？（15 分）

如圖三所示之四連桿組，AD 為機架，已知BC = 50 mm，AD = 25 mm，CD = 35 mm。 若此機構為雙曲柄機構，試求連桿AB 的桿長最小值。（20 分） 圖三 A D C B R 6 E 3 2 C A B 1 4 1 1

如圖所示之加工車床，以導程為l2=5 mm 之導螺桿配合變速齒輪組（N1=15、N2=40、 N3=20、N4=30）切削桿件為導程l1之螺桿零件，試求桿件之導程l1為多少？（20 分） 104年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及104年 特種考試交通事業鐵路人員、退除役軍人轉任公務人員考試試題 代號： 全一張 （背面） 類 科 別： 機械工程、機檢工程 80530 80630

圓盤制動器主要由那些部分組成？（5 分） 有一圓盤制動器外徑Do=250 mm，內徑Di=100 mm，若其摩擦係數f=0.45，制動 力F=680 N，試求制動扭矩T 為多少？（15 分）

D 104年公務人員普通考試試題 全一張 （背面） 五、圖四所示為飛機螺旋槳減速裝置的行星齒輪系簡圖，其中太陽齒輪1 被固定住，且 已知太陽齒輪1 的齒數為48、複合齒輪2 與3 的齒數分別為24 與36、環陽齒輪4 的齒數為120，齒輪4 做順時針方向轉動（自右側視之），轉速為2400 rpm，試求 行星臂5 的轉速與轉向。（20 分） 圖四 5 1 2 3 4

有一如圖作圖法所產生之板形凸輪，基圓直徑為30 mm，總升距（total lift）為20 mm， 若凸輪以等速度旋轉，試分別繪出此凸輪從動件的速度、加速度隨凸輪轉動角度的 變化圖；當凸輪轉速為240 rpm，試求從動件之最大速度與加速度。（20 分）