112年 - 112 臺灣菸酒股份有限公司_評價職位人員轉任職員甄試試題_機械(北一區)：機械設計#147341

科目：機械設計 | 年份：112年 | 選擇題數：40 | 申論題數：5

試卷資訊

所屬科目：機械設計

選擇題 (40)

1.一個馬達其轉速為 2000 rpm(每分鐘的旋轉圈數)，請問其轉速為每秒多少徑度(rad/s)？(四捨五入
計算至小數點第二位)
(A) 104.72 (B) 209.44 (C) 418.88 (D) 837.76
2.螺紋旋轉一圈，沿軸向的移動距離，稱為？
(A)節徑 (B)節圓 (C)導程 (D)螺旋線
3.下列哪種機械元件能夠吸收瞬間產生負載的能量？
(A)正齒輪 (B)螺桿 (C)彈簧 (D)聯軸器
4.雙螺紋螺旋(double-thread screw)之節距為 2cm，試求則此雙螺紋螺旋之導程？
(A) 1cm (B) 2cm (C) 3cm (D) 4cm
5.愛克姆螺紋之螺紋角為多少？
(A) 29 (B) 30 (C) 45 (D) 55
6.在磁場中，載有電流的導線將感應一作用力在該導線上，這是什麼機器的作用原理？
(A)發電機 (B)變壓器 (C)冰箱 (D)馬達
7.安裝齒輪在軸上的連結方式以何種機械元件最為合適？
(A)鍵 (B)銷 (C)焊接 (D)螺釘
8.下列何種鍵在裝配時，不需在傳動軸上切割製造鍵槽？
(A)圓鍵 (B)平鍵 (C)鞍形鍵 (D)斜鍵
9.可使兩軸迅速聯接及分離的裝置，稱為？
(A)制動器 (B)萬向接頭 (C)對合軸承 (D)離合器
10.軸承是屬於下列何種機件？
(A)固定機件 (B)連結機件 (C)傳動機件 (D)轉換機件
11.凸緣聯結器上的螺栓，於軸迴轉時會有何種力作用？
(A)剪力作用 (B)壓力作用 (C)扭力作用 (D)正向力作用
12.下列何者屬於撓性聯結器？
(A)分筒聯結器 (B)歐丹聯結器 (C)凸緣聯結器 (D)套筒聯結器
13.何種軸承承受負荷為平行軸向？
(A)徑向軸承 (B)四部軸承 (C)對合軸承 (D)止推軸承
14.何者不是 V 形皮帶輪傳動的優點？
(A)運轉過程噪音小 (B)能夠吸收震動能量
(C)傳動之速度比正確 (D)適用於兩軸距離較小的傳動
15.何者不是摩擦力傳動件？
(A)摩擦輪 (B)繩輪 (C)皮帶輪 (D)齒輪
16.齒輪在兩平行軸間傳動，何種齒輪傳動時，傳動力最大且噪音最小？
(A)螺旋齒輪 (B)正齒輪 (C)針形齒輪 (D)斜形齒輪
17.兩相等之橢圓輪作滾動接觸時，則其角速度比為？
(A)由大變小 (B)由小變大 (C)隨時改變 (D)固定不變
18.如【圖 18】所示之彈簧系統，當其彈簧常數K1  K2 10kN/ m, K3  8kN/ m，則總彈簧常數為？
(A) 13 kN/m
(B) 18 kN/m
(C) 20 kN/m
(D) 28 kN/m
19.螺旋線上任一點之切線與軸線之垂直線所夾的角，稱為？
(A)導程角 (B)壓力角 (C)螺旋角 (D)螺紋角
20.齒輪與軸之間以 5520mm 之鍵連結，若軸直徑為 40mm，齒輪每分鐘迴轉 600 次，傳動 50 N-m 之扭轉力矩，試求該鍵所傳遞之功率為多少瓦特(1 瓦特=1N-m/sec)？(圓周率 π＝ 3.14)(A) 314 瓦特 (B) 628 瓦特 (C) 3140 瓦特 (D) 6280 瓦特
21.一實心圓軸，其直徑為 16cm，試求此圓軸之極慣性矩(polar moment)？(圓周率 π＝ 3.14)
(A)512 cm4
(B)1024 cm4
(C)2048 cm4
(D)4096 cm4
22.兩皮帶輪傳動，A 輪直徑 300mm，轉速為 1500rpm，而 B 輪直徑為 450mm，假設沒有滑動現象，試
求 B 輪每分鐘轉速？
(A) 500rpm (B) 1000rpm (C) 1500rpm (D) 2000rpm
23.傳動距離較遠，速度比又需要正確時，應使用何者傳動較佳？
(A)鏈條 (B)皮帶 (C)齒輪 (D)凸輪
24.有一對速比(velocity ratio)為 1/4 的正齒輪，從動輪的齒數為 96，請問主動輪的齒數是多少？
(A) 16 (B) 24 (C) 32 (D) 48
25.外接圓柱摩擦輪作純滾動，兩平行軸線相距 200 公分，已知主動輪轉速為 500rpm，從動輪轉速為1500rpm，則主動輪直徑為多少公分？
(A) 100 (B) 200 (C) 300 (D) 400
26.有一方鍵 2210cm，裝於直徑 40cm 之軸，該軸承受 400 N-m 之扭轉力矩，試求此方鍵所承受之壓
應力為多少？
(A) 2 MPa (B) 4 MPa (C) 6 MPa (D) 8 MPa
27.一實心圓軸，其直徑為 40 cm，當承受 32π kN-m 的扭矩時(圓周率 π＝3.14)，試求此軸最大之剪應
力為多少？
(A) 4 MPa (B) 8 MPa (C) 16 MPa (D) 32 MPa
28.一均質圓桿件承受軸向力負荷，若其負荷具有±30%的不確定性，圓桿橫截面直徑公差在±5%以內，
而導致桿件損壞的應力(強度)在±10%內，則保證該桿件不會損壞的最小設計因數為何？
(A) 1.3 (B) 1.4 (C) 1.5 (D) 1.6
29.一機械系統包含三個串連的子系統，其個別的失效率分別為 4%，6%，8%，則其系統整體可靠度為
何？(A) 81% (B) 82% (C) 83% (D) 84%
30.下列軸孔配合之尺寸標示何者為干涉配合？
(A) ∅20 ?7/ℎ7 (B) ∅20 ?7/?6
(C) ∅20 ?7/ℎ6 (D) ∅20 ?10/ℎ9
31.關於金屬機械材料，下列敘述何者正確？
(A)受力損壞時通常以損壞點的伸長率是否達到 2%作為延性材料與脆性材料的分界線
(B)延性材料的滑動阻抗大於分裂阻抗
(C)脆性材料通常以受力後產生降伏(yielding)視為損壞
(D)畸變能理論(distortion-energy theory)適用於判定延性材料受力後是否損壞
32.一直徑為 20?(1⁄3) mm 之傳動實心圓軸，若承受 20 Nm 之扭矩作用，則該圓軸的最大正應力為多少MPa？
(A) 20 (B) 40 (C) 60 (D) 80
33.一截面積為 400 mm2 之方形斷面樑，若其材料容許彎曲應力為 300 MPa，則該樑可承受之最大彎矩
為多少N ∙ m？
(A) 120 (B) 240 (C) 400 (D) 580
34.於機械元件設計時，何者不是延性材料的損壞準則？
(A)修訂的莫爾理論(Modified Mohr theory)
(B)最大剪應力理論(Maximum-shear-stress theory)
(C)剪切能理論(Shear-energy theory)
(D)畸變能理論(Distortion-energy theory)
35.一螺圈壓縮彈簧，螺圈外徑為 26 mm，螺圈內徑為 18 mm，彈簧自由長度為 30 mm，則其彈簧指數(spring index)為多少？
(A) 4.5 (B) 5.5 (C) 6.5 (D) 7.5
36.若已知一碳鋼材料之抗拉強度為 1200 MPa，則可推估該鋼材在迴轉樑試驗所得之持久限(endurance limit)約為多少 MPa？
(A) 600 (B) 700 (C) 800 (D) 900
37.一機件因承受波動負荷造成 0 MPa 至 200 MPa 之波動應力，機件材料的極限強度 Su=800 MPa，降
伏強度 Sy=400 MPa，若依 modified Goodman 疲勞損壞準則，機件的安全因數須為 1.6，則該機件材料完全
修正後之持久限(疲勞限)Se最小應為多少 MPa？
(A) 148 (B) 200 (C) 267 (D) 300
38.兩嚙合之外接正齒輪，轉速比為 1.8，兩輪軸中心距為 84 mm，若模數為 3 mm，則小齒輪齒數應為何？
(A) 20 (B) 36 (C) 40 (D) 72
39.某填角焊接(fillet weld)，填角尺寸為 5 mm，焊接長度為 45 mm，承受沿焊接方向 18000 N 之靜負荷，若熔接金屬的降伏強度為 360 MPa，則其安全因數為何？
(A) 1.59 (B) 2.25 (C) 3.18 (D) 4.50
40.某單紋方牙之螺旋千斤頂，螺旋平均直徑為 d，導程為 l，螺牙面間摩擦係數為，已知該千斤頂升起重量 W 時需施加扭矩 ? =??2(?+?????−??)，則當 T=0 時，千斤頂螺旋能自鎖(self-locking)而不會因 W 重力而自行反轉下降的條件為何？
(A) ?? > ?? (B) ?? < ?? (C) ??? > ? (D) ??? < ?

申論題 (5)

第一題：
如【圖一】所示，一鋁柱受一軸力P作用，其材料的楊式係數E  70GPa，其長度L  30 cm，柱的截面寬度為b 12 mm，柱的截面厚度為h  2mm。請列式計算下列問題：(四捨五入計算到小數第二位，圓周率 π=3.14)
(一)鋁柱之截面慣性矩？【10 分】
(二)鋁柱之臨界挫曲值P？【10 分】
第二題：
球形氣槽壓力容器的外觀及橫截面受力狀態如【圖二】所示，球形氣槽之內半徑 r 為 3 m，壁厚 t 為 50mm，球形槽的材料楊式係數E = 200GPa，蒲松比v = 0.3。僅根據內部氣壓之效應，不考慮外部負載、反力、流體重量、結構重量等效應，請列式計算下列問題：
(四捨五入計算到小數第二位)
(一)若鋼的容許拉應力為 90 MPa，求槽內的最大容許壓力？【6 分】
(二)若鋼的容許剪應力為 42 MPa，求槽內的最大容許壓力？【6 分】
(三)若槽外表面的正向應變不超過 0.0003，求槽內的最大容許壓力？(註：P=2t．E．Ɛ / r．(1-v))【8 分】