機械工程 99 年機械原理概要考古題

以螺釘將一正齒輪固定在直徑為50 mm 的傳動軸上，若安全係數要求為4，且要傳 輸60 N．m 之扭矩，請就下表選用最適用之固定方法。（20 分） 螺旋尺寸 切向支持力（N） 端點形態 杯狀 扁圓 平狀 錐狀 M5 2,450 2,210 2,250 2,620 M6 3,900 3,510 3,590 4,170 M8 6,300 5,670 5,800 6,740 M10 10,000 9,000 9,200 10,700

就尺寸大小、材料、使用情形及工作負載說明螺釘（screw）與螺栓（bolt）的差 異。（14 分） 扣環是彈簧種類中的重要元件，請說明其功用。（3 分） 一般機械式鐘錶的發條，選用那一種彈簧？（3 分）

如下圖所示之兩對帶輪所組成的複式輪系，若E 軸的轉速為40 r.p.m.順時針方向， 求輪系值與G 軸的轉速。（20 分） 6 E 7 F 8 7 8 6 E F 直徑 24公分 8公分直徑 36公分直徑 G 9 G 直徑 12公分 9

有一開口平皮帶輪之傳動，其中主動輪之直徑為 = d 150 mm，從動輪之直徑為 200 mm，兩輪之中心距離為 = D = C 1,000 mm，試求皮帶之總長度？（20 分） α α α C

如下圖所示差動式制動器，請問在何種情況下才有可能發生自鎖現象，並解釋其原 因。另當轉輪以何方向（順時鐘或逆時鐘方向）旋轉時F1 較小？（20 分） F1 L b a 99年特種考試地方政府公務人員考試試題 類 科： 機械工程 全一張 （背面）

一短齒制之齒輪的齒數為60，若其周節為4π mm，試求該齒輪的外徑。（20 分）

下圖中飛輪A 和B 中轉盤由相同材料製成有相同質量m，飛輪A 轉盤的直徑為D，厚 度為t；飛輪B 轉盤的直徑是飛輪A 轉盤直徑的兩倍；飛輪A 和B 的轉盤由相同轉軸 支撐，轉軸直徑為d 與總長度為L；所用材料密度皆為ρ。IA 和IB 分別為飛輪A 和B 的旋轉慣量，請利用已知的參數（D, t, d, L, ρ）推導出兩者旋轉慣量之比IA/IB。（20 分） 飛輪A D d t L/2 L/2 飛輪B

何謂間歇反向運動機構？（10 分） 請畫出一可由旋轉運動產生間歇往復直線運動之間歇反向凸輪機構。（10 分）

平面凸輪中有三種常見類型： 請畫圖說明平移凸輪（又稱滑動凸輪）。（7 分） 請畫圖說明平板凸輪（plate cam）。（7 分） 請畫圖說明反凸輪（inverse cam）。（6 分）

無偏置（Zero offset）曲柄滑件機構中， = A A 10 cm， 0 = AB 20 cm，桿2 之角速度 10 rad/s逆時針方向，當A = ω2 0A⊥A0B時： 試求桿3 之角速度ω3。（10 分） 試求滑件4 的速度V4和方向。（10 分） ω2 4 A A0 90° 2 3 B