106年 - 106 原住民族特種考試_三等_機械工程：機械設計#64739

一、一根直徑為50 mm的圓棒，圓棒之降伏強度 = 400 MPa S_y ，它受到靜態負荷所產生的應力狀態為 = 120 MPa σ_x ， = 30 MPa σ_y ， = 80 MPa τ_xy 。試求該圓棒的最大剪應力與 von Mises 應力，並分別計算其安全係數。（20 分）

二、某公司生產的滾珠軸承於轉速 100 rpm 與 10000 分鐘壽命的額定負載量為 30 kN，若此軸承被用於承受 15 kN 之徑向負載，運轉之轉速為 400 rpm，試求 90%軸承之壽命。（20 分）

三、⑴寫出彈簧在機器中常見的兩項用途。（5 分）

⑵有一根以線徑為 3.0 mm 之琴鋼絲所捲成的螺旋壓縮彈簧，有效圈數為 7 圈，彈簧外徑為 28 mm，自由長度為 60 mm，琴鋼絲的剛性模數 G 為 79.3×10³ MPa，試求壓縮彈簧的彈性係數 k。（15 分）

四、⑴試說明工程師在設計轉軸（Shaft）時所應考慮的三個要項。（10 分）

⑵一根實心圓軸的直徑為d = 15 mm，轉速為n = 1800 rpm，若軸的許可工作剪應力為 τ_all = 50 N/mm² ，試求該軸所能傳遞的最大功率。（10 分）

【已刪除】

五、工程師設計一部減速機，採用如圖所示之回歸齒輪系，齒輪 2 為輸入件，其模數為 5 mm，齒數為 20 齒；齒輪 5 為輸出件，其模數為 6 mm。已知轉軸 A 與 B 的中心距為 300 mm，且輸入齒輪 2 的轉速為 1200 rpm（順時針旋轉，由右側視之）及輸出齒輪 5 的轉速為 80 rpm，試決定齒輪 3、齒輪 4 與齒輪 5 的齒數。（20 分） phpSd6h9h

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