機械工程 99 年機動學與機械設計考古題

解釋並說明下列專有名詞或觀念：（每小題5 分，共30 分） ㈠凸輪機構的壓力角（pressure angle of a cam mechanism） ㈡囓合正齒輪的干涉（interference of matching spur gears） ㈢公差（tolerance） ㈣軸的臨界速度（critical speed of shaft） ㈤齒隙（backlash） ㈥彈性模數（modulus of elasticity）

說明連桿機構、凸輪機構與齒輪機構之主要特徵、其適用時機，並分舉一例說明。 （15 分）

如下圖所示之連桿機構，試求： ㈠桿件數、運動對數與種類，及其自由度 （含計算過程）。（10 分） ㈡以瞬心法說明此一瞬間，桿2 與桿6 的角速度比（包含大小與方向）。（10 分） D E 5 6

A F 50° 2 四、一圓形旋臂桿，如下圖所示，在自由端承受T 的扭矩（torque）與M（M＝P•l）的 彎矩（bending moment），圓桿材料的降伏應力（yield strength）為Sy，安全係 數為F，當軸承受靜負荷、橫向剪應力可忽略的狀況下，請依照畸變能量理論 （distortion energy theory），推導決定軸直徑d 的公式。（20 分）

一組嚙合之標準全深正齒輪（standard full-depth spur gears），模數（m）為5 mm， 壓力角為20 度，大齒輪為25 齒，小齒輪為17 齒，試求中心距增加1.5 mm 時之新 壓力角與角速度比。（15 分） B 3 ω2 C y z l P T x d