機械工程 97 年機動學與機械設計考古題

° 一、解釋並回答下列問題：（每小題5 分，共40 分） 葛氏法則（Grashof Law）。 甘迺迪（三心）定律（Kennedy’s Theorem）。 齒輪傳動基本定律（Fundamental Law of Gearing）。 漸開線（Involute）齒形及其特性。 在變動負荷（Fluctuating Loading）中，如何以改良固特門線（Modified Goodman Line）來計算所能承受的應力。 在軸頸軸承（Journal Bearing）中，請簡單解釋液靜壓（Hydrostatic）與液動壓 （Hydrodynamic）的原理，及其差異之處。 請簡單解釋最大剪應力理論（Maximum Shear Stress Theory）及如何計算安全因 素（Factor of Safety）。 請簡單解釋螺栓（Bolt）的預壓（Preload）及其使用的必要性。

下圖BC＝102 mm，若B 點的速度是10 mm/s 向左，試以向量迴路法求出C 點的速 度及桿3（BCD）的角速度是多少?（15 分）

下圖齒輪系中，輸入分別為臂（Arm）轉速150 r/min 及齒輪A 轉速75 r/min，齒數 A＝28，B＝32，C＝58，D＝48，E＝50，F＝56。試求出輸出齒輪F 的轉速是多少？ （15 分） E50 D48 B32 C58 F56 A28 150 r/min 75 r/min Arm 97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記帳士考試、97年第二次 專門職業及技術人員高等暨普通考試消防設備人員考試、普通考試不動產經紀人考試試題 代號：00820 類 科： 機械工程技師 全一張 （背面）

在兩同心壓縮彈簧中，較大的外部彈簧是由38 mm 直徑圓桿製成，螺旋外徑為225 mm 有6 個作用圈。內部彈簧是由25 mm 直徑圓桿製成，螺旋外徑為140 mm 有9 個作用 圈。外部彈簧比內部彈簧的自由高度大19 mm。試求出在90000 牛頓負荷下，外部和 內部每一彈簧的壓縮量（Deflection）及負荷（Load）。（設彈簧G＝77000 MPa）（15 分）

下圖中，一用3/8" × 2" UNSG10180 冷抽鋼（Sy＝54kpsi）製成的懸臂樑支持300 lb 的負荷。此樑係用2 只相距3" 的1/2" －13 UNC 5 級螺栓（Sy＝85kpsi）固定。試 求出下列各種方式破壞下的安全係數（Factor of Safety）：螺栓的剪切（Shear of Bolt），螺栓的支承破壞（Bearing on Bolt），接合件的支承破壞（Bearing on Member），接合件的強度（Strength of Member）。（15 分） 300 lb 14" 3" 8 1" 3" 1"