機械工程 91 年機械設計考古題

有一重物W = 200N，自由落下66.4mm 使一螺旋彈簧產生230MPa 的剪應 力。已知螺旋彈簧總圈數為9.5，無效圈數為1.5，彈簧材料剪彈性係數 G = 50×103MPa ，彈簧線材直徑 10mm 。假設應力集中因子 C . C C K 615 0 4 4 1 4 + − − ＝ ，其中C 為彈簧指數（spring index），試求彈簧平均直 徑D 及壓縮量δ各為若干？（提示：壓縮螺旋彈簧相關公式如下： 壓縮量：δ = Gd N PC c 3 8 ，基本剪應力： J Tr τ T = ）（25 分）

如圖所示之熔接件，其容許剪應力為150MPa，試計算容許負荷F。 （提示：Ju = 2πr3）（25 分）

聯結器的功能為何？其種類分為剛性聯結器及撓性聯結器兩種，請針對二 者各舉二種不同的實例，並說明其特點。（25 分）

一直角連接的蝸桿齒輪組減速器，具有三螺紋的蝸桿及41 齒的齒輪。其已 知值有：蝸桿的軸節pa = 32mm，蝸桿的轉速n = 900rpm，蝸桿的節徑 DW = 44mm，磨擦係數f = 0.05，輸入功率 P = 0.75kW。試求轉速比、導程、 導角、螺旋角、齒輪節徑、中心距、效率、輸出功率及傳遞動力，並試問 它會倒向驅動嗎？（25 分） （長度單位：mm）

200 F 80