機械工程 96 年機械設計概要考古題

機械元件設計除了需要瞭解所受負載（受力）情況之外，最根本要獲取的是工件材 料的機械性質如降伏強度、最大拉升強度、彈性極限、線性極限等。（20 分） ㈠請以常見的鋼材為例，在其典型的應力－應變圖上標示相關的機械性質。 ㈡說明設計時，大多採用降伏強度為失效計算基礎之原因。

若汽車傳動軸為一實心，圓柱結構外徑D＝10 cm，當引擎輸出之扭力T＝410 N‧m 時，試求該軸所承受之應力分佈及最大剪應力。（20 分）

莫耳圓（Mohr’s Circle）是機械設計常用的分析工具，試就你的了解說明最值得應 用的範圍。以下列機械元件所承受之應力狀態σx＝－80 MPa，σy＝+20 MPa， τxy＝－50 MPa 為例，請盡量導出有用的結果並配合圖示說明。（20 分）

在常見的工業機械、運輸工具或設備，甚至你腕上的手錶都可以發現軸承（Bearing） 的應用。請說明軸承的機械功能、常見的分類、並詳述你所了解的三個實例。 （20 分）

如圖所示為汽車齒輪箱之齒輪系，其中引擎之主軸與齒輪箱之輸入軸聯結，若齒輪 A 的軸轉速為1750 rpm，N 表示各對應正齒輪之齒數（如齒輪A 之齒輪數為NA 為 20），請求取輸出軸（軸4）之轉數及方向。（20 分）