110年 - 110 鐵路特種考試_佐級_機械工程、機檢工程：機械原理大意#101593

1 圖中為一均質金屬材料製造的軸件，在受到圖中示意的彎曲力矩時，何處為應力最大處？
(A)軸徑較小處 (B)圓角處 (C)軸徑較大處 (D)未圓角處

2 下列關於機構中運動對的敘述，何者錯誤？ (A)螺旋對有一個自由度 (B)平面對有三個自由度 (C)球面對有兩個自由度 (D)圓柱對有兩個自由度

3 機械中的軸常有「心軸」、「傳動軸」及「轉軸」等分類，下列針對「轉軸」的敘述，何者正確？ (A)既承受彎矩、又承受扭矩 (B)只承受彎矩、不承受扭矩 (C)不承受彎矩、只承受扭矩 (D)不承受彎矩及扭矩，僅承受橫向負載

4 下列關於軸承選用時的型錄額定負荷（Catalog Load Rating）敘述，何者錯誤？ (A) 代表軸承在特定運轉圈數下保有 90%可靠度的額定負荷大小 (B) 代表軸承在特定運轉圈數下保有 10%失效率的額定負荷大小 (C) 為一無單位的規格 (D) 越大表示該軸承的承載能力越強

5 有一金屬螺旋彈簧，金屬絲的截面為圓形，下列何者會讓此彈簧的彈簧係數（Spring Rate）變大？ (A)金屬絲的直徑增加 (B)螺旋線的平均直徑增加 (C)彈簧圈數增加 (D)彈簧材料的剪力模數（Shear Modulus）降低

6 關於漸開線正齒輪的作用線，下列敘述何者錯誤？ (A)「作用線」與「兩齒輪節圓間的公切線」之夾角為壓力角 (B)齒輪在傳動過程中，不同位置的輪齒接觸點都在作用線上 (C)作用線通過「兩齒輪節圓間的公切線」與「軸對軸中心線」之交點 (D)作用線與節圓相切

7 下列關於齒輪的敘述，何者正確？ (A)齒冠（Addendum）是節圓與齒根圓的徑向距離 (B)齒根圓（Dedendum Circle）為通過齒輪頂部、中心在齒輪中心的最大圓 (C)節徑（Pitch Diameter）以 Pd 表示，與齒數呈反比 (D)周節（Circular Pitch）為沿著節圓圓周自齒形上一點至鄰近齒上對應點的弧長

8 根據零件之機械疲勞損壞，下列何者會造成設計之安全係數下降？ (A)選用耐久限（Endurance Limit）較高的材料 (B)有發生應力集中 (C)降低動態受力的振幅 (D)降低動態拉伸受力的均值

9 有一軸頸軸承的容許壓力為 10 MPa，其軸向長度為 25 mm、軸徑為 50 mm，則此軸承設計時能承受多少徑向負荷？ (A) 12.5 kN (B) 6.25 kN (C) 12.5 N (D) 6.25 N

10 下列關於平面應力莫耳圓（Mohr’s Circle）的敘述，何者錯誤？ (A)莫耳圓繪製在二維的坐標系中，橫軸為正向應力，縱軸為剪應力 (B)莫耳圓的縱軸方向最高點即為最大正向應力點 (C)除非在靜水壓（Hydrostatic Pressure）情況下，否則莫耳圓與橫軸坐標系共計有兩個交點 (D)透過莫耳圓分析可以計算材料受力的主應力方向

11 關於軸承或齒輪磨潤使用的潤滑液，下列敘述何者錯誤？ (A) Pa∙s 是絕對黏度的單位 (B)工作溫度上升會讓絕對黏度增加 (C)相同溫度下，SAE 70 的潤滑液較 SAE 10 具更高黏度 (D)在工作狀況下的軸與孔間有使用潤滑液體磨潤，油膜內可能具有不均勻分布的壓力

12 在一漸開線齒形之正外齒輪中，下列敘述何者錯誤？ (A)節圓半徑大於基圓半徑 (B)齒冠圓半徑大於齒根圓半徑 (C)節圓半徑大於齒根圓半徑 (D)基圓半徑大於齒冠圓半徑

13 一對相互嚙合運轉之平行軸圓柱螺旋齒輪對，在齒數與法向模數不變的情況下，若增大節圓螺旋角，則兩軸之基準中心距會如何改變？ (A)不變 (B)增加 (C)減少 (D)不一定增加或減少

14 有一對材質均為 S45C、齒面寬相同之漸開線齒輪相互嚙合傳動，減速比為 2，若小齒輪採用調質處理、大齒輪採用正常化處理，則小齒輪齒面接觸應力及大齒輪齒面接觸應力之間的關係為何？ (A) (B) (C)(D)

15 正常傳動齒輪間的輪齒應力跟下列何項參數無關？ (A)製作齒輪的材料強度 (B)兩齒輪之間的相互作用力 (C)齒數 (D)輪齒的大小

16 在受軸向變動負載作用的旋緊螺栓連接中，於接合狀態下，為有效降低螺栓所分擔的外力負載，則採取下列何種措施較佳？ (A)增大螺栓剛性、減小被連接件剛性 (B)減小螺栓剛性、增大被連接件剛性 (C)同時增加螺栓及被連接件剛性 (D)同時減小螺栓及被連接件剛性

17 下列有關螺桿傳動之敘述，何者正確？ (A)要求自鎖時，導程相同下採用多線螺紋螺桿可較單線螺紋螺桿容易達成 (B)相同配對材料、直徑和螺距下，單線方螺紋螺桿較單線三角螺紋螺桿之傳動效率佳 (C)為獲得較高的軸向直線運動速度，應採用較小之導程角 (D)螺桿在相同導程但不同半徑下之導程角皆相同

18 當轉軸之轉速較高、轉軸彎曲變形小，且需同時承載徑向及軸向負載時，則宜優先選用下列何種軸承？ (A)圓錐滾子軸承 (B)斜角接觸滾珠軸承 (C)深溝滾珠軸承 (D)自調心滾珠軸承

19 考量加工之公差下，為了確保裝配時軸承內環與轉軸軸肩端面良好接觸，則設計時內環的圓角半徑 R 與軸肩處圓角半徑 r 應滿足下列何者關係？ (A)R>r (B)R=r (C)R<r(D)R≤r

20 有一滾動軸承之內環安裝於固定不轉之心軸上，外環安裝於齒輪輪轂孔中一起旋轉，則軸承內、外環之安裝配合下列何者較佳？ (A)內環與心軸配合較緊、外環與齒輪配合較鬆 (B)內、外環配合均較緊 (C)內環與心軸配合較鬆、外環與齒輪配合較緊 (D)內、外環配合均較鬆

21 滾動軸承中一般有關內環與軸頸的配合，以及外環與座孔的配合，下列何者正確？ (A)全部採基軸制 (B)全部採基孔制 (C)內環與軸頸採基孔制、外環與座孔採基軸制 (D)內環與軸頸採基軸制、外環與座孔採基孔制

22 若其它條件不變，只把滾珠軸承之等效動負載增加一倍，則該軸承的基本額定壽命變為較接近原來的幾倍？ (A) 1/8 (B) 1/2 (C)4 (D)2

23 僅受穩定扭矩作用之實心圓形轉軸，當其它條件都不變情況下，將扭矩加大為 8 倍時，則軸徑變更倍率為多少才可達到相同強度需求？ (A)8 (B) (C) 1/2 (D)2

24 有一兩端由軸承支撐之實心圓柱轉軸，轉軸在軸承跨距間傳遞一穩定扭矩、並承受一固定方向的橫向集中負載，則該轉軸所受應力狀況，下列敘述何者正確？ (A)轉軸表面材料會承受隨時間變動之扭轉剪應力 (B)轉軸表面材料會承受隨時間變動之彎曲正向應力 (C)轉軸表面材料會承受恆定之彎曲正向應力 (D)轉軸截面中心處材料會承受橫向剪應力及扭轉剪應力

25 在下列 4 種方式中：⑴軸肩及軸環、⑵平鍵、⑶圓螺母、⑷套筒，可用於零件在轉軸上實現「軸向定位」的方式有幾種？ (A)1種 (B)2種 (C)3種 (D)4種

26 設計一兩端受到拉力的金屬圓棒桿件，下列何者會讓伸長變形量增加？ (A)外力減少 (B)圓棒直徑減小 (C)選用楊氏係數（Young’s Modulus）較大之材料 (D)圓棒長度縮短

27 有一實心且均質的金屬圓軸，受到一繞著圓軸中心的扭轉力矩 200 N∙mm，軸之直徑為 50 mm，則此軸受到的最大剪力為多少？ (A) 8149 Pa (B) 0.008149 Pa (C) 0.065190 Pa (D) 65190 Pa

28 有一拉伸降伏強度 Sy = 450 MPa 材料製成之圓形實心轉軸，軸徑 d = 25 mm，傳遞 P = 15 kW 功率及轉速 n = 500 rpm，若在不產生塑性變形且不考慮其它因素下，該軸之靜態設計安全因子會落於下列那一個區間？ (A) 1.0 ~ 2.0 (B) 2.0 ~ 3.0 (C) 3.0 ~ 4.0 (D) 4.0 ~ 5.0

29 下列對具滑件的連桿機構之敘述，何者錯誤？ (A)偏位滑件曲柄急回機構中，去程與返程之時間比值恆小於 1 (B)活塞式引擎為滑件曲柄機構之一種應用 (C)單滑件四連桿運動鏈，若取不同桿件為機架，可獲得 4 種倒置機構（Inversion Mechanisms） (D)歐丹聯軸器（Oldham Coupling）為一種雙滑件四連桿機構

30 有一平面八連桿機構，其中包含 9 個旋轉對及 1 個滑行對，則該機構的自由度為？ (A)3 (B)2 (C)1 (D)0

31 若要設計一個僅由旋轉對及滑行對組合構成之平面四連桿機構，並使機構自由度為 1，則可有幾種組合方式？ (A)4種 (B)5種 (C)6種 (D)7種

32 下列有關軸與孔的配合，何者為基孔制過盈（干涉）配合之公差帶表示方式？ (A) H7/u6 (B) H8/h7 (C) H7/k6 (D) U7/h6

33 有一行星齒輪系統如下圖所示，各齒輪之齒數 Z 如下圖標示，若太陽輪 A 固定、環齒輪 C 輸入（輸入轉速 20 rpm）、行星臂架 D 輸出，則輸出轉速為多少（四捨五入至小數第 2 位）？
(A) 95.0 rpm (B) 75.0 rpm (C) 25.33 rpm (D) 15.79 rpm

34 下列關於皮帶（Belt）及皮帶輪（Pulley）之敘述，何者錯誤？ (A)有摩擦力的皮帶輪會造成轉動皮帶輪兩端的皮帶張力不同 (B)一般而言，V 型皮帶較平面皮帶能夠承受更高的負載 (C) V 型皮帶一定需要接觸到皮帶輪 V 型凹槽的底部才能使用 (D)在固定之皮帶拉力與皮帶輪轉速下，帶動皮帶輪的功率（Power）與皮帶輪的半徑呈正相關

35 有一緊套在兩個平行軸帶輪上的平皮帶，當驅動帶輪之轉速 n = 1500 rpm、驅動帶輪直徑 d = 75 mm、傳遞功率 P = 2 kW，若已知皮帶預緊力 f = 180 N，在不考慮離心效應下，則皮帶緊邊張力 F 在下列何者區間？ (A) 50 N ~ 100 N (B) 100 N ~ 200 N (C) 200 N ~ 300 N (D) 300 N ~ 400 N

36 下圖所示為一對圓柱螺旋齒輪對，由小齒輪驅動大齒輪（箭頭表旋轉方向），其中小齒輪為右旋齒輪、大齒輪為左旋齒輪，則下列有關小齒輪所受軸向力 Fa1 及大齒輪所受軸向力 Fa2 之方向，何者正確？
(A) Fa1 及 Fa2 皆向右 (B) Fa1 及 Fa2 皆向左 (C) Fa1 向右、Fa2 向左 (D) Fa1 向左、Fa2 向右

37 有一轉軸傳遞扭矩 T = 920 N∙m，安裝齒輪處之軸徑 d = 60 mm、採用一平鍵連接，若鍵寬 b = 18 mm、鍵高 h = 11 mm，考慮鍵的材料允許抗壓應力 Sc = 80 MPa，則鍵的最小有效長度 L 應在下列那一區間？ (A) 45 mm ≦ L ≦ 55 mm (B) 55 mm ≦ L ≦ 65 mm (C) 65 mm ≦ L ≦ 75 mm (D) 75 mm ≦ L ≦ 85 mm

38 有關線性運動滾子從動件-凸輪設計，若滾子半徑為 r、凸輪輪廓之最小曲率半徑為 R，則下列敘述何者錯誤？ (A)當 R > r 時，凸輪輪廓為一平滑曲線，沒有尖點 (B)當 R < r 時，凸輪輪廓曲線發生交叉尖點 (C)滾子與凸輪接觸點之法線方向與從動件平移方向之夾角愈大時，有效作功愈大 (D)當凸輪之基圓半徑太小，會使機構傳動效率太低，甚至發生自鎖

39 在具有一對小、大鏈輪之（平行軸）鏈條傳動中，大鏈輪的齒數不可與小鏈輪相差太多的主要原因為何？ (A)鏈條的磨損會越大 (B)鏈傳動的動載荷與衝擊會越大 (C)鏈傳動的噪音會越大 (D)鏈條磨損後，越容易發生脫鏈現象

40 有關剛性轉子之平衡設計，下列敘述何者正確？ (A)在轉子軸上選定一個平衡面進行增、減質量，即可達成轉子動平衡 (B)轉子之靜平衡，是對轉子之慣性力矩進行平衡 (C)若轉子工作轉速大於第一階臨界轉速，則此類轉子稱為剛性轉子 (D)實務操作上，滿足動平衡條件的轉子一定也達靜平衡

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