機械工程 105 年機械原理概要考古題

如圖所示，貫穿螺栓在鎖緊工件之範圍，包括未具螺紋部分（長度為dl ，大徑面積 為 d A ）及具有螺紋部分（長度為tl ，等效拉伸面積為 tA ）。若螺栓材料的彈性模數為 E，試根據虎克定律（Hooke’s law）及串聯彈簧模式，推算貫穿螺栓在鎖緊工件長度 範圍之彈簧常數。（25 分）

鏈輪傳動時，會因為弦線作用（chordal action）而產生噪音及震動。試說明降低弦線 作用的可用方式。（25 分）

某四連桿機構ABCD 為「葛拉斯霍夫機構」（Grashof mechanism），其中， AB 桿、 BC 桿、CD 桿及AD 桿的長度分別為sl 、ll 、pl 及ql ，且 l q p s l l l l < < < 。若欲形成 「雙曲柄機構」（double crank mechanism），試說明固定桿、輸入桿位置及桿長度必 須滿足的條件。（25 分）

如圖所示之齒輪系，正齒輪A 為輸入端，轉速為1725 rpm（從右方視之，順時針方 向），正齒輪B 與正齒輪C 為複式齒系，內齒輪D 與傘齒輪E（右旋螺旋傘齒輪）為 複式齒系，傘齒輪F 與蝸桿G（左旋雙線蝸桿）亦為複式齒系，蝸輪H 位於輸出軸。 各齒輪之齒數如下： 25 = A T 、 30 = B T 、 25 = C T 、 75 = D T 、 32 = E T 、 30 = F T 、 60 = H T ， 試求傘齒輪F 的螺旋方向（左旋或右旋？）、蝸輪H 的轉速及旋轉方向（順時針或逆 時針方向？從正面視之）。（25 分） D E F G H C B 順時針方向 A

下圖之行程放大機構，A 及D 兩齒條分別在線形滑軌上左右移動，而齒輪B 及C 在 如圖所示的位置上自轉，如A 移動一距離X，要如何設計B 及C 才能使得D 移動2X （說明A, D 之方向）？如果要讓A 及D 的相對運動方向和下圖之機構方向相反，而 移動比例相同，你要如何改設計？（20 分） D3 D2 D1 皮帶 W F F 鉸鍊 W L A C D B