機械工程 110 年機械原理大意考古題（共 40 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
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第 1 題
圖中為一均質金屬材料製造的軸件，在受到圖中示意的彎曲力矩時，何處為應力最大處？
(A) 軸徑較小處
(B) 圓角處
(C) 軸徑較大處
(D) 未圓角處
正解：D

第 2 題
下列關於機構中運動對的敘述，何者錯誤？
(A) 螺旋對有一個自由度
(B) 平面對有三個自由度
(C) 球面對有兩個自由度
(D) 圓柱對有兩個自由度
正解：C

第 3 題
機械中的軸常有「心軸」、「傳動軸」及「轉軸」等分類，下列針對「轉軸」的敘述，何者正確？
(A) 既承受彎矩、又承受扭矩
(B) 只承受彎矩、不承受扭矩
(C) 不承受彎矩、只承受扭矩
(D) 不承受彎矩及扭矩，僅承受橫向負載
正解：A

第 4 題
下列關於軸承選用時的型錄額定負荷（Catalog Load Rating）C10 敘述，何者錯誤？
(A) C10 代表軸承在特定運轉圈數下保有90%可靠度的額定負荷大小
(B) C10 代表軸承在特定運轉圈數下保有10%失效率的額定負荷大小
(C) C10 為一無單位的規格
(D) C10 越大表示該軸承的承載能力越強
正解：C

第 5 題
有一金屬螺旋彈簧，金屬絲的截面為圓形，下列何者會讓此彈簧的彈簧係數（Spring Rate）變大？
(A) 金屬絲的直徑增加
(B) 螺旋線的平均直徑增加
(C) 彈簧圈數增加
(D) 彈簧材料的剪力模數（Shear Modulus）降低
正解：A

第 6 題
關於漸開線正齒輪的作用線，下列敘述何者錯誤？
(A) 「作用線」與「兩齒輪節圓間的公切線」之夾角為壓力角
(B) 齒輪在傳動過程中，不同位置的輪齒接觸點都在作用線上
(C) 作用線通過「兩齒輪節圓間的公切線」與「軸對軸中心線」之交點
(D) 作用線與節圓相切
正解：D

第 7 題
下列關於齒輪的敘述，何者正確？
(A) 齒冠（Addendum）是節圓與齒根圓的徑向距離
(B) 齒根圓（Dedendum Circle）為通過齒輪頂部、中心在齒輪中心的最大圓
(C) 節徑（Pitch Diameter）以Pd 表示，與齒數呈反比
(D) 周節（Circular Pitch）為沿著節圓圓周自齒形上一點至鄰近齒上對應點的弧長
正解：D

第 8 題
根據零件之機械疲勞損壞，下列何者會造成設計之安全係數下降？
(A) 選用耐久限（Endurance Limit）較高的材料
(B) 有發生應力集中
(C) 降低動態受力的振幅
(D) 降低動態拉伸受力的均值圓角處未圓角處軸徑較大處軸徑較小處
正解：B

第 9 題
有一軸頸軸承的容許壓力為10 MPa，其軸向長度為25 mm、軸徑為50 mm，則此軸承設計時能承受多少徑向負荷？
(A) 12.5 kN
(B) 6.25 kN
(C) 12.5 N
(D) 6.25 N
正解：A

第 10 題
下列關於平面應力莫耳圓（Mohr’s Circle）的敘述，何者錯誤？
(A) 莫耳圓繪製在二維的坐標系中，橫軸為正向應力，縱軸為剪應力
(B) 莫耳圓的縱軸方向最高點即為最大正向應力點
(C) 除非在靜水壓（Hydrostatic Pressure）情況下，否則莫耳圓與橫軸坐標系共計有兩個交點
(D) 透過莫耳圓分析可以計算材料受力的主應力方向
正解：B

第 11 題
關於軸承或齒輪磨潤使用的潤滑液，下列敘述何者錯誤？
(A) Pa∙s 是絕對黏度的單位
(B) 工作溫度上升會讓絕對黏度增加
(C) 相同溫度下，SAE 70 的潤滑液較SAE 10 具更高黏度
(D) 在工作狀況下的軸與孔間有使用潤滑液體磨潤，油膜內可能具有不均勻分布的壓力
正解：B

第 12 題
在一漸開線齒形之正外齒輪中，下列敘述何者錯誤？
(A) 節圓半徑大於基圓半徑
(B) 齒冠圓半徑大於齒根圓半徑
(C) 節圓半徑大於齒根圓半徑
(D) 基圓半徑大於齒冠圓半徑
正解：D

第 13 題
一對相互嚙合運轉之平行軸圓柱螺旋齒輪對，在齒數與法向模數不變的情況下，若增大節圓螺旋角，則兩軸之基準中心距會如何改變？
(A) 不變
(B) 增加
(C) 減少
(D) 不一定增加或減少
正解：B

第 14 題
有一對材質均為S45C、齒面寬相同之漸開線齒輪相互嚙合傳動，減速比為2，若小齒輪採用調質處理、大齒輪採用正常化處理，則小齒輪齒面接觸應力1H及大齒輪齒面接觸應力2H之間的關係為何？
(A) 12HH
(B) 12HH
(C) 122HH
(D) 12HH
正解：D

第 15 題
正常傳動齒輪間的輪齒應力跟下列何項參數無關？
(A) 製作齒輪的材料強度
(B) 兩齒輪之間的相互作用力
(C) 齒數
(D) 輪齒的大小
正解：A

第 16 題
在受軸向變動負載作用的旋緊螺栓連接中，於接合狀態下，為有效降低螺栓所分擔的外力負載，則採取下列何種措施較佳？
(A) 增大螺栓剛性、減小被連接件剛性
(B) 減小螺栓剛性、增大被連接件剛性
(C) 同時增加螺栓及被連接件剛性
(D) 同時減小螺栓及被連接件剛性
正解：B

第 17 題
下列有關螺桿傳動之敘述，何者正確？
(A) 要求自鎖時，導程相同下採用多線螺紋螺桿可較單線螺紋螺桿容易達成
(B) 相同配對材料、直徑和螺距下，單線方螺紋螺桿較單線三角螺紋螺桿之傳動效率佳
(C) 為獲得較高的軸向直線運動速度，應採用較小之導程角
(D) 螺桿在相同導程但不同半徑下之導程角皆相同
正解：B

第 18 題
當轉軸之轉速較高、轉軸彎曲變形小，且需同時承載徑向及軸向負載時，則宜優先選用下列何種軸承？
(A) 圓錐滾子軸承
(B) 斜角接觸滾珠軸承
(C) 深溝滾珠軸承
(D) 自調心滾珠軸承
正解：B

第 19 題
考量加工之公差下，為了確保裝配時軸承內環與轉軸軸肩端面良好接觸，則設計時內環的圓角半徑R 與軸肩處圓角半徑r 應滿足下列何者關係？
(A) R > r
(B) R = r
(C) R < r
(D) Rr≦
正解：A

第 20 題
有一滾動軸承之內環安裝於固定不轉之心軸上，外環安裝於齒輪輪轂孔中一起旋轉，則軸承內、外環之安裝配合下列何者較佳？
(A) 內環與心軸配合較緊、外環與齒輪配合較鬆
(B) 內、外環配合均較緊
(C) 內環與心軸配合較鬆、外環與齒輪配合較緊
(D) 內、外環配合均較鬆
正解：C

第 21 題
滾動軸承中一般有關內環與軸頸的配合，以及外環與座孔的配合，下列何者正確？
(A) 全部採基軸制
(B) 全部採基孔制
(C) 內環與軸頸採基孔制、外環與座孔採基軸制
(D) 內環與軸頸採基軸制、外環與座孔採基孔制
正解：C

第 22 題
若其它條件不變，只把滾珠軸承之等效動負載增加一倍，則該軸承的基本額定壽命變為較接近原來的幾倍？
(A) 1/8
(B) 1/2
(C) 4
(D) 2
正解：A

第 23 題
僅受穩定扭矩作用之實心圓形轉軸，當其它條件都不變情況下，將扭矩加大為8 倍時，則軸徑變更倍率為多少才可達到相同強度需求？
(A) 8
(B) 3 2
(C) 1/2
(D) 2
正解：D

第 24 題
有一兩端由軸承支撐之實心圓柱轉軸，轉軸在軸承跨距間傳遞一穩定扭矩、並承受一固定方向的橫向集中負載，則該轉軸所受應力狀況，下列敘述何者正確？
(A) 轉軸表面材料會承受隨時間變動之扭轉剪應力
(B) 轉軸表面材料會承受隨時間變動之彎曲正向應力
(C) 轉軸表面材料會承受恆定之彎曲正向應力
(D) 轉軸截面中心處材料會承受橫向剪應力及扭轉剪應力
正解：B

第 25 題
在下列4 種方式中：⑴軸肩及軸環、⑵平鍵、⑶圓螺母、⑷套筒，可用於零件在轉軸上實現「軸向定位」的方式有幾種？
(A) 1 種
(B) 2 種
(C) 3 種
(D) 4 種
正解：C

第 26 題
設計一兩端受到拉力的金屬圓棒桿件，下列何者會讓伸長變形量增加？
(A) 外力減少
(B) 圓棒直徑減小
(C) 選用楊氏係數（Young’s Modulus）較大之材料
(D) 圓棒長度縮短
正解：B

第 27 題
有一實心且均質的金屬圓軸，受到一繞著圓軸中心的扭轉力矩200 N∙mm，軸之直徑為50 mm，則此軸受到的最大剪力為多少？
(A) 8149 Pa
(B) 0.008149 Pa
(C) 0.065190 Pa
(D) 65190 Pa
正解：A

第 28 題
有一拉伸降伏強度Sy= 450 MPa 材料製成之圓形實心轉軸，軸徑d =25 mm，傳遞P= 15 kW 功率及轉速n =500rpm，若在不產生塑性變形且不考慮其它因素下，該軸之靜態設計安全因子會落於下列那一個區間？
(A) 1.0 ~ 2.0
(B) 2.0 ~ 3.0
(C) 3.0 ~ 4.0
(D) 4.0 ~ 5.0
正解：B

第 29 題
下列對具滑件的連桿機構之敘述，何者錯誤？
(A) 偏位滑件曲柄急回機構中，去程與返程之時間比值恆小於1
(B) 活塞式引擎為滑件曲柄機構之一種應用
(C) 單滑件四連桿運動鏈，若取不同桿件為機架，可獲得4 種倒置機構（Inversion Mechanisms）
(D) 歐丹聯軸器（Oldham Coupling）為一種雙滑件四連桿機構
正解：A

第 30 題
有一平面八連桿機構，其中包含9 個旋轉對及1 個滑行對，則該機構的自由度為？
(A) 3
(B) 2
(C) 1
(D) 0
正解：C

第 31 題
若要設計一個僅由旋轉對及滑行對組合構成之平面四連桿機構，並使機構自由度為1，則可有幾種組合方式？
(A) 4 種
(B) 5 種
(C) 6 種
(D) 7 種
正解：B

第 32 題
下列有關軸與孔的配合，何者為基孔制過盈（干涉）配合之公差帶表示方式？
(A) H7/u6
(B) H8/h7
(C) H7/k6
(D) U7/h6
正解：A

第 33 題
有一行星齒輪系統如下圖所示，各齒輪之齒數Z 如下圖標示，若太陽輪A 固定、環齒輪C 輸入（輸入轉速20 rpm）、行星臂架D 輸出，則輸出轉速為多少（四捨五入至小數第2 位）？
(A) 95.0 rpm
(B) 75.0 rpm
(C) 25.33 rpm
(D) 15.79 rpm環齒輪CZc = 60Zb = 22行星臂架D太陽輪AZa = 16行星輪BZb = 22
正解：D

第 34 題
下列關於皮帶（Belt）及皮帶輪（Pulley）之敘述，何者錯誤？
(A) 有摩擦力的皮帶輪會造成轉動皮帶輪兩端的皮帶張力不同
(B) 一般而言，V 型皮帶較平面皮帶能夠承受更高的負載
(C) V 型皮帶一定需要接觸到皮帶輪V 型凹槽的底部才能使用
(D) 在固定之皮帶拉力與皮帶輪轉速下，帶動皮帶輪的功率（Power）與皮帶輪的半徑呈正相關
正解：C

第 35 題
有一緊套在兩個平行軸帶輪上的平皮帶，當驅動帶輪之轉速n = 1500 rpm、驅動帶輪直徑d = 75 mm、傳遞功率P = 2 kW，若已知皮帶預緊力f = 180 N，在不考慮離心效應下，則皮帶緊邊張力F 在下列何者區間？
(A) 50 N ~ 100 N
(B) 100 N ~ 200 N
(C) 200 N ~ 300 N
(D) 300 N ~ 400 N
正解：D

第 36 題
下圖所示為一對圓柱螺旋齒輪對，由小齒輪驅動大齒輪（箭頭表旋轉方向），其中小齒輪為右旋齒輪、大齒輪為左旋齒輪，則下列有關小齒輪所受軸向力Fa1 及大齒輪所受軸向力Fa2 之方向，何者正確？
(A) Fa1 及Fa2 皆向右
(B) Fa1 及Fa2 皆向左
(C) Fa1 向右、Fa2 向左
(D) Fa1 向左、Fa2 向右
正解：D

第 37 題
有一轉軸傳遞扭矩T = 920 N∙m，安裝齒輪處之軸徑d = 60 mm、採用一平鍵連接，若鍵寬b = 18 mm、鍵高h = 11 mm，考慮鍵的材料允許抗壓應力Sc = 80 MPa，則鍵的最小有效長度L 應在下列那一區間？
(A) 45 mm ≦L ≦55 mm
(B) 55 mm ≦L ≦65 mm
(C) 65 mm ≦L ≦75 mm
(D) 75 mm ≦L ≦85 mm
正解：C

第 38 題
有關線性運動滾子從動件-凸輪設計，若滾子半徑為r、凸輪輪廓之最小曲率半徑為R，則下列敘述何者錯誤？
(A) 當R > r 時，凸輪輪廓為一平滑曲線，沒有尖點
(B) 當R < r 時，凸輪輪廓曲線發生交叉尖點
(C) 滾子與凸輪接觸點之法線方向與從動件平移方向之夾角愈大時，有效作功愈大
(D) 當凸輪之基圓半徑太小，會使機構傳動效率太低，甚至發生自鎖
正解：C

第 39 題
在具有一對小、大鏈輪之（平行軸）鏈條傳動中，大鏈輪的齒數不可與小鏈輪相差太多的主要原因為何？
(A) 鏈條的磨損會越大
(B) 鏈傳動的動載荷與衝擊會越大
(C) 鏈傳動的噪音會越大
(D) 鏈條磨損後，越容易發生脫鏈現象
正解：D

第 40 題
有關剛性轉子之平衡設計，下列敘述何者正確？
(A) 在轉子軸上選定一個平衡面進行增、減質量，即可達成轉子動平衡
(B) 轉子之靜平衡，是對轉子之慣性力矩進行平衡
(C) 若轉子工作轉速大於第一階臨界轉速，則此類轉子稱為剛性轉子
(D) 實務操作上，滿足動平衡條件的轉子一定也達靜平衡
正解：D

題目與答案為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。