機械工程 107 年機械設計考古題

如圖所示之簡支梁由直徑為d 之鋼棍所組成，其正中間受到一往復外力 使中間有3 mm 的上下位移。若材料之金屬疲勞強度為225 MPa、楊氏 模數為2000 MPa 且安全係數為1。則d = ？（20 分） 3 mm 500 mm

如圖所示之主軸結構由直徑為d 之鋼棒及兩軸承（1，2）所組成。主軸 在軸承1 及軸承2 之間旋轉。兩軸承所能接受軸的傾斜角為1 度。若假 設兩軸承是完全同心，則主軸能承受之外力F 為多少，才不會使得主軸 被軸承卡死。楊氏模數為2000 MPa，d = 10 mm。（20 分） 軸承2 軸承1 主軸 50 mm 500 mm F

有一滑輪在半徑分別為2 R 及R 的大小輪盤上，各裝有一彈簧常數為K 之彈簧如圖所示。請算出滑輪轉軸之扭力彈簧常數。（20 分） K R + 2 R K

試述撓性傳動元件有那些及指出各撓性傳動元件之優缺點？（20 分）

如圖所示，考古時因空間狹小如要將井的垂直通道上的石頭蓋子打開， 有時會用一根木棍斜頂在蓋子下，以力量F 將木棍打成垂直，以撐起置 於井（L4 為井之寬度）中間的石頭蓋子。請將平衡方程式列出，並找出 在此位置要多大的力量F 才能撐起蓋子。W 為石頭蓋子的重量（重心在 石蓋的中央），L1、L2、L3 及L4 分別為各空間之尺寸，假設棍子的重 量及摩擦力不計。（20 分） W L2 L4 L1 F L3