機械工程 94 年機動學與機械設計考古題

解釋下列專有名詞：（20 分） ㈠機械利益（mechanical advantage） ㈡萬向接頭（universal joint） ㈢虎克定律（Hook’s law） ㈣莫爾氏圓（Mohr’s circle）

就下列圖中機構，依序回答下列問題：（每小題5 分，共10 分） ㈠此機構之桿件數目，運動對數目及其種類。 ㈡計算分析討論其自由度。

一對20°的正齒輪（spur gears）齒數為18 齒和34 齒，模數為5 mm（m = 5 mm）。 ㈠求出此兩齒輪正常安裝時之中心距mm。（5 分） ㈡若中心距增加3 mm，求此時的壓力角與此兩齒輪的節圓（pitch circle）直徑。（5 分） 94 年專門職業及技術人員 高等考試建築師、技師考試暨普通考 試不動產經紀人、地政士、記帳士考試試題 類 科： 機械工程技師

一曲柄滑塊機構如圖所示，桿長分別為AOA = 24 cm，BOB = 50 cm，and AB = 50 cm。 AOA 與水平線的夾角為12 度。當桿2 以等速逆時鐘方向旋轉，旋轉角速度為ω2， ω2 = 20 rad/sec。 ㈠計算桿4 的旋轉角速度ω4，以rad/sec 表示，以及其方向。（7 分） ㈡計算桿4 的旋轉角加速度α4，以rad/sec2 表示，以及其方向。（7 分） ㈢計算桿3 在桿4 上滑動的相對速度與加速度，以cm/sec 與cm/sec2 表示。（6 分）

一韌性材料的降伏強度Sy=400MPa，當此材料所受之應力狀況為：σx=120MPa， σy=80MPa，τxy=40MPa，以最大正向應力理論，計算其安全係數。（15 分） 六、一鋼製之結構由直徑為40mm 的圓棒組成，如圖所示。受一作用在AB 上之軸向 拉力P 及作用在BC 末端向下之垂直力F，且P = 40F。材料的降伏強度為Sy， Sy=500 MPa。若不考慮F 所造成剪力的效應，設定安全係數n，n = 2。以最大剪 應力理論（Maximum shear stress theory），以及畸變能理論（Distortion energy theory）分別計算最大的F 值。（25 分）