機械工程 110 年機械設計概要考古題

n 200rpm n 400rpm n 900rpm ， ， 徑向負荷分別為 1

㈠請說明螺旋壓縮彈簧在受壓力下，主體螺旋線的應力為何？請圖示自 由體圖並標示符號與計算。（10 分） ㈡兩壓縮彈簧長度相同，一彈性常數為30N/mm，另一彈性常數為50N/mm， 將兩彈簧均對半裁切，各取一段並聯後之彈性常數為何？請列出計算過 程。（10 分）

R 35 kN R 20kN R 15kN ， ， 時間配比分別為 1 2 3 p 20% p 30% p 50% ， ， 試求此軸承之配重壽命（Weighting Life）Lw 為多少小時？（25 分） 有一皮帶離合器，帶寬b 12mm ，輪鼓直徑D 315mm ，若操作時之接觸 角 300 度，若法向接觸最大壓力Pmax 3.0Mpa ，摩擦係數f 0.3 ，試 求此離合器產生之摩擦力矩T 為多少？若轉速n 600rpm ，則傳送動力P 為多少？（25 分）

某一廠商生產之滾珠軸承之基本額定壽命為一百萬轉，現在因為設計需 要一每分鐘1500 轉，壽命5000 小時，可靠度90%可承受2000 N 徑向 負載之滾珠軸承，請問要選擇該廠商軸承型錄中基本額定動負荷值為多 大之軸承？請列出計算過程。（20 分）

一傳動鏈輪組前鏈輪為51 齒，轉速140 rpm，經由鏈條帶動後鏈輪，若 此時後鏈輪轉速為210 rpm，則後鏈輪為多少齒？此兩鏈輪上各有一軸 承，前鏈輪軸承的可靠度為90%，後鏈輪軸承的可靠度為88%，鏈輪組 不含軸承的可靠度為92%，則整體系統的可靠度為何？請列出詳細計 算。（20 分）