機械工程 97 年機械設計學考古題（共 4 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/mechanical-engineering/97-%E6%A9%9F%E6%A2%B0%E8%A8%AD%E8%A8%88%E5%AD%B8

第 1 題
下圖所示有一沖頭用來在鋼板上沖製圓孔，該沖頭之直徑為20 mm，鋼板之厚度為
6.5 mm。假設沖頭之出力為P = 125 kN，請求出鋼板所受之平均剪應力及沖頭所受
之平均壓應力（不考慮該沖頭之衝擊影響）。（25 分）

6.5 mm
d = 20 mm
P = 125 kN

第 2 題
下圖所示為一齒輪磨耗壽命測試設備之概念圖。齒輪之組裝方式為先將齒輪A、B
及C 組合，再將齒輪C 固定。接著將齒輪D 之軸扭一角度θ = 2°，再將齒輪D 與C
囓合，此時即有一預扭矩存在於系統中。請計算每一軸所受之最大剪應力。軸之剪
力模數（Shear Modulus）為79.3 GPa，長度單位為mm。（25 分）

150
62
30
22
C
D
B
A

第 3 題
請說明下列專有名詞：
㈠滾珠軸承之L10壽命（5 分）
㈡液動軸承（Hydrodynamic bearing）（10 分）
㈢動力螺桿（Power screw）之自鎖（Self-locking）現象（5 分）
㈣金屬加工硬化現象（5 分）

97年公務人員高等考試一級暨二級考試試題
類  科： 機械工程

第 4 題
下圖所示為一軸，其長度為200 mm、軸徑為20 mm，該軸兩端分別由A、B 兩個
軸承支撐。有兩力（各為2000N 及400N）分別作用於皮帶輪上。請計算並繪圖表
示作用於軸頂面（T）及軸側面（S）兩個位置的應力值（不考慮應力集中現象）。
（25 分）

B
A
S
T

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。