機械工程 93 年機械原理概要考古題

欲設計一牽桿機構，已知固定桿長2 cm，兩根曲柄分別為3 cm 與4 cm，試求耦桿（連 接桿）的長度範圍。（20 分）

圖中的軸身裝置有一個齒輪(m1)及一個飛輪(m2)，齒輪重量50 N，飛輪重量100 N。 靜態翹曲δ1 及δ2 分別為0.012 cm 及0.0003 cm。求出第一臨界速率(first critical speed)。（註：軸身重量不計，另圖中符號為示意，無關尺寸大小）（20 分）

有一使用40 號鏈條（節距為4/8 吋）帶動鏈輪傳動，此鏈輪有17 齒，且以500 r.p.m. 之速度旋轉，試求鏈條之速度。（注意：本題採英制單位）（20 分）

如圖所示之凸輪系統，A 為從動件，B 為凸輪， 試說明壓力角θ如何決定？ （10 分） 若不計摩擦，且R 為凸輪作用於從動件之力，則推動從動件之有效力為 多少？（10 分）

如圖所示之凸輪，h 為凸輪旋轉一週時，從動件上升之高度，R 為基圓半徑，凸輪上 任一點A 與旋轉中心O 之距離為R'，試求R'和θ, R, h 之關係。（20 分）

如下圖所示之周轉輪系，若齒輪2 固定不動，其齒數為30，齒輪3 的齒數為10， 旋轉臂A 與齒輪3 繞著B 軸而轉，轉速為20 r.p.m.順時針方向。求齒輪3 之轉速。 （20 分）

試問線狀彈簧（wire spring）及板狀彈簧（flat spring or leaf spring）的特徵及種類？ （14 分） 不同物件的結合常用螺釘與螺帽，在什麼情形下螺帽會發生鬆脫現象？（6 分）

試述銷（pin）之功用。（10 分） 銷（pin）常用之種類為何？（10 分）

解釋下列諸名詞：（12 分） 自攻螺釘（板金或自旋螺釘） 碟形螺帽（元寶或翼形螺帽） 齒鎖緊墊圈 T 型螺栓 說明彈簧為何會有鬆弛的現象？（8 分）

一單桿雙動氣壓缸之活塞桿半徑為18 mm，內徑為80 mm，若使用空氣壓力為 50 N/cm2。（N：牛頓），試求其推出力及後退力。（20 分）

惰輪與中間輪有何不同？並說明二者的功用。（20 分）

何謂定心輪系？何謂周轉輪系？試說明二者不同之處。（20 分）

何謂離心力？以皮帶傳動時，設轉速為Ω r.p.m.，皮帶輪直徑為d mm，皮帶單位長 度質量為M kg/m，皮帶與輪間接觸角為θ，則皮帶受到的離心力如何估算？其效應 於皮帶設計時扮演什麼角色？（20 分）

一鋼管的內徑d 為100 mm，管內液壓油的最大流速Vm為6 m/s，平均流速Va為4 m/s。 若不考慮管內的摩擦損失，試求該管內之平均液壓油流量Q 為若干m3/s？（10 分） 若油壓p 為250 N/m2，則此液壓油所傳送的功率為若干馬力(HP)？（10 分） δ1 δ2 m1 m 2

利用一斜面，如圖所示，舉一重物W＝150 N。若不計摩擦，請計算其施力（F） 的大小、機械利益及機械效率。（14 分） 試問螺栓（bolt）與螺樁（stud）有何差異？（6 分）