機械工程 95 年機械原理概要考古題

設有一雙螺線之蝸桿與一40 齒之蝸齒輪相嚙合，若欲使蝸齒輪每分鐘迴轉2 次， 則蝸桿轉速為何？（20 分）

如圖所示之雙滑件機構中，AB＝20 cm，滑件2 速度V2＝100 cm/s 向上。 試標出所有瞬心的位置。（6 分） 利用瞬心法，求桿3 的角速度ω3 與方向。（8 分） 利用瞬心法，求滑件4 的速度V4 與方向。（6 分）

如圖所示，橫座標為凸輪轉動角度，縱座標為從動件之位移，線段a b c d 表示凸輪 運動時從動件之軌跡。若該凸輪的轉動呈等角速率，則此凸輪之設計有何缺點？應 如何改進？（20 分）

圖示的滑車裝置，欲昇起重量為350N 之物體W，需施加之力F 為若干？假設滑輪 本身之重量不予考慮。（20 分）

何謂軸承的額定壽命（10 分）及額定負載？（10 分）

一帶狀制動器，其鼓輪直徑為400 mm，接觸角為270°，摩擦係數為0.3，若此帶之 容許張力為820 N，則鼓輪所能給予之最大煞車扭矩為多少？（20 分）

請回答下列諸問題：（每小題5 分，共20 分） 什麼是墊圈？ 常用的墊圈，是用什麼材料製成？其外形有何特徵？ 常用彈簧的截面為圓形、方形或矩形，為什麼工程上需要使用方形或矩形截面的 彈簧？ 一機械中，主動件所接受的能量為Ep，摩擦造成的損失為Ef，請用數學表示式來 描寫機械效率？

液壓傳動的基本原理係根據巴斯噶原理。 試敘述該原理。（10 分） 如圖所示之水壓機，活塞A 的面積為活塞B 的面積的一半，若在活塞A 向下 施力10 N，求活塞B 能舉重若干N？（10 分）

有一開口平皮帶輪組，其中主動輪和從動輪之直徑皆為300 mm，輪軸能承受之最 大負載為800 N，摩擦係數為0.3，主動軸之轉速為200 r.p.m.。試求： 皮帶緊邊張力F1 及鬆邊張力F2 之最大值？（10 分） 若不考慮離心力之影響，此皮帶輪能傳遞之最大馬力（PS）為若干？（10 分） （1 PS＝75 kg．m/sec＝75×9.8 N．m/sec）

水壓機的大活塞直徑是小活塞直徑的5 倍，試問： 以小活塞作為施力端，大活塞為抗力端，則此水壓機之機械利益為若干？（10 分 ） 若不考慮摩擦損失，大活塞的移動速率是小活塞移動速率的幾倍？（10 分）

試求周節Pc 為1.5 吋之齒輪的徑節及模數。（20 分）

試繪簡圖說明凸緣軸聯結器（或稱聯軸器flange coupling）之構造用途及其優點。 （10 分） 若兩軸端之凸緣以螺栓連接時，採用偶數個螺栓有何優點？（10 分）

四連桿機構A0ABB0 中，A0B0＝10cm，A0A＝10cm，AB＝5cm，B0B＝8.66cm， A0A 與A0B0 夾角為60°，桿2 轉速ω2＝10 rad／s 逆時針方向。 試問桿3 的那一點速度為零。（8 分） 求桿3 之角速度ω3 與方向。（6 分） 求桿4 之角速度ω4 與方向。（6 分） W F A B 3 4 B0 A0 ω2 2 60° 1 1 3

請說明軸之傳動功率與扭矩及轉速之關係。（20 分） 1 A 2 3 1 4 B 60° B A

一對徑節為6 之正齒輪，大齒輪為40 齒，小齒輪為15 齒，試求兩輪內外銜接時之 中心距各為若干？（20 分）

9 10 30" 30" T1 T2