機械工程 112 年機械設計概要考古題

試將下列要求的形位公差代號標註在下圖中：（每小題4 分，共20 分） ㈠d 圓柱面的圓柱度公差為0.012 mm。 ㈡右端面對d 軸線的圓偏轉度公差為0.01 mm。 ㈢d 軸線的真直度公差為0.008 mm。 ㈣圓錐面A 的真圓度公差為0.006 mm。 ㈤圓錐面A 輪廓的真直度公差為0.005 mm。

有一齒輪以普通平鍵與實心圓軸連結，已知圓軸直徑d = 80 mm，平鍵截面 之寬度w = 22 mm 及高度h = 14 mm，齒輪、軸及鍵之材料許用擠壓強度 Sp = 120 MPa，軸傳遞扭矩T = 2000 N-m，試考量設計安全因子N = 2 及材 料不被壓潰條件，設計平鍵之最小長度（無條件進位至整數）。（20 分）

有一組孔和軸作基軸制配合，已知孔之尺寸及上、下偏差為 0.003 0.036 30 、軸之 尺寸及上、下偏差為 0 0.021 30 ，試計算： ㈠此組孔、軸之配合公差（fit tolerance）為多少？屬於干涉、過渡或間隙 配合？（8 分） ㈡孔、軸之最大及最小實體尺寸。（12 分） 90°

某公司欲利用逆向量測技術得到一傳動用「雙螺紋」螺桿之設計參數，現 已測得該螺桿之大徑d = 30 mm 及大徑導程角= 3.2354 度，已知螺桿中 徑d1=27.727 mm，試推算該螺桿之「中徑導程角 1」及「螺距P」。（20 分）

下圖為由直傘齒輪和螺旋齒輪組成的傳動系統機構簡圖，已知軸I 為輸入 軸（圖中標示轉速n1 及其旋轉方向），假設傳動效率為100%，輸出軸功 率PIII = 5 kW、輸出軸轉速nIII = 157 rpm，齒輪1~4 之齒數分別為z1 = 25、 z2 = 60、z3 = 22、z4 = 84，試回答下列問題： ㈠請明確標示出圖中齒輪2、3、4 之旋轉方向。（5 分） ㈡請計算軸I、II 之轉速。（6 分） ㈢請計算軸I、II、III 之傳遞扭矩。（9 分） I II III n1 1 2 3 4