114年 - 114 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(南一區)：機械設計#147332

科目：機械設計 | 年份：114年 | 選擇題數：40 | 申論題數：8

試卷資訊

所屬科目：機械設計

選擇題 (40)

1. 機械設計中「安全係數」主要是用來考慮設計過程中的什麼？
(A) 材料密度 (B) 降低製造成本 (C) 不確定性與誤差 (D)增加壽命設計
2. 螺栓預緊力主要是為了預防什麼現象？
(A) 螺紋滑牙 (B) 零件鬆脫 (C) 螺帽變形 (D) 螺距變化
3. 鍵(Key)的主要功能是：
(A) 傳遞扭矩 (B) 防止軸向移動 (C) 減少摩擦 (D) 降低振動
4. 軸承的主要功能是：
(A) 支撐轉軸並減少摩擦 (B) 提高轉軸的剛性
(C) 降低轉軸的重量 (D) 傳遞扭力
5. 滾珠軸承與滑動軸承相比，其主要優點是：
(A) 成本低 (B) 摩擦阻力小 (C) 容易安裝 (D) 可承受衝擊大
6. 機械設計中關於材料力學的「應力(Stress)」其定義為：
(A) 力除以承受此力的截面積 (B) 力乘以承受此力的截面積
(C) 力除以承受此力的長度 (D) 力乘以承受此力的長度
7. 機械零件設計時通常以材料的哪一項作為強度計算的依據？
(A) 硬度 (B) 彈性模數 (C) 降伏強度 (D) 密度
8. 扭力與力矩的單位為：
(A) N (B) N/m (C) N·m (D) Pa
9. 評估材料的剛性強弱時，機械設計工程師會以下列哪個材料特性來考慮：
(A) 密度 (B) 熔點 (C) 彈性模數 (D) 降伏強度
10. 齒輪的模數越大表示：
(A) 齒越細 (B) 齒越粗 (C) 傳動效率越高 (D) 傳動比越大
11. 齒輪的接觸應力主要發生在：
(A) 齒根 (B) 齒面 (C) 軸頸 (D) 齒頂
12. 聯軸器(或稱軸連結器，coupling)的功能是：
(A) 傳遞扭矩並允許少量位移 (B) 支撐軸承(C) 增加轉速 (D) 降低噪音
13. 材料的斷裂韌性與下列何者最相關？
(A) 硬度 (B) 密度 (C) 吸收能量的能力 (D) 熔點
14. 軸徑設計時，若扭矩一定，直徑加倍，則扭轉應力：
(A) 不變 (B) 增加 2 倍 (C) 減少 4 倍 (D) 減少 8 倍
15. 彈簧變形量與施加的力成：
(A) 平方關係 (B) 指數關係 (C) 反比 (D) 正比
16. 材料的疲勞破壞主要是由下列何者引起的？
(A) 瞬間過載 (B) 高溫熔化 (C) 反覆應力 (D) 低溫脆化
17. 鋁合金零件的主要特點為：
(A) 高硬度 (B) 高導熱性與輕量 (C) 耐高溫 (D) 高磁性
18. 軸承潤滑的主要目的為：
(A) 增加摩擦 (B) 降低摩擦與磨損 (C) 改變形狀 (D) 增強硬度
19. 螺紋的螺距是指：
(A) 螺牙的高度 (B) 牙頂與牙底距離
(C) 相鄰兩牙對應點的軸向距離 (D) 螺旋角度
20. 公差是為了：
(A) 增加強度 (B) 降低強度 (C) 保證裝配精度 (D) 提高硬度
21. 下列哪一項屬於傳動元件？
(A) 軸承 (B) 齒輪 (C) 銷釘 (D) 墊圈
22. 若材料的應力超過降伏點(yield point)，會產生：
(A) 彈性變形 (B) 塑性變形 (C) 無變形 (D) 疲勞變形
23. 滾珠螺桿的主要特點是：
(A) 傳動效率高 (B) 可吸收衝擊 (C) 結構簡單 (D) 適合低速
24. 在機械設計中，扭矩 (T) 的單位與下列哪一相同？
(A) 功率 (B) 能量 (C) 力乘力臂 (D) 壓力
25. 鋼經過淬火處理的主要目的是：
(A) 提高韌性 (B) 提高硬度與強度 (C) 提高可加工性 (D) 增加延展性
26. 軸的剪應力主要由下列哪一種外力造成的？
(A) 拉力 (B) 扭矩 (C) 彎矩 (D) 軸承支撐力
27. 材料的彈性模數 E 單位為：
(A) N (B) N/m (C) N/m² (D) N·m
28. 齒輪嚙合的基本條件是：
(A) 壓力角相等 (B) 齒數相等 (C) 齒寬相同 (D) 模數相同
29. 機械零件表面粗糙度的數值越小，代表：
(A) 越粗糙 (B) 越光滑 (C) 硬度低 (D) 加工成本低
30. 若主動齒輪 20 齒，被驅動齒輪齒數 80，則傳動比為：
(A) 1/4 (B) 4 (C) 2 (D) 8
31. 一彈簧的彈性常數( k = 100 N/mm)，將其壓縮 10 mm 時所需之力為：
(A) 100 N (B) 1000 N (C) 10 N (D) 500 N
32. 一鎖固螺栓承受軸向拉力 10 kN，若有效截面積為 50 mm²，應力為：
(A) 50 MPa (B) 100 MPa (C) 200 MPa (D) 250 MPa
33. 在機械設計中使用「過盈配合」的目的為：
(A) 減少摩擦 (B) 增加裝配公差 (C) 防止相對滑動 (D) 降低溫升
34. 兩軸以齒輪傳遞動力，主動軸轉速為 600 rpm，被動軸轉速為 150 rpm，其輸出
扭力為：
(A)維持不變 (B)為輸入扭力的 4 倍
(C)為輸入扭力的 1/4 (D)為輸入扭力的 2 倍
35. 螺紋升角過大會導致：
(A) 自鎖性降低 (B) 傳動效率下降 (C) 摩擦力上升 (D) 承載能力上升
36. 若兩軸以鏈條傳動，鏈輪齒數分別為 20(主輪) 與 50，主動輪轉速 500 rpm，
則從動輪轉速為：
(A) 200 rpm (B) 250 rpm (C) 1250 rpm (D) 100 rpm
37. 一傳動軸轉速 1200 rpm，傳動扭力為 60 N·m。其功率為：
(A) 3.77 kW (B) 7.54 kW (C) 12.0 kW (D) 5.65 kW
38. 一軸上裝有直徑 200 mm 的皮帶輪，轉速 900 rpm。皮帶線速度約為多少？(四
捨五入計算之)(A) 6.3 m/s (B) 30m/s (C) 15.7 m/s (D) 9.4 m/s
39. 齒輪在高負載且需長壽命的應用中，通常採用下列哪種表面處理方式最為有效？
(A) 氮化處理 (B) 鍍鋅處理 (C) 磷化處理 (D) 發藍處理
40. 若齒輪傳動效率為 0.95，傳遞功率 10 kW，輸入轉矩 100 N·m，則輸出轉矩約為：
(A) 95 N·m (B) 100 N·m (C) 105 N·m (D) 110 N·m

申論題 (8)

貳、非選擇題
第 1 題：
(1) 請簡述「安全係數(Factor of Safety, N)」的定義(4 分)，並說明其在機械設計中的
基本用途。(4 分)
(2) 在機械設計過程中，工程師選定安全係數時應考慮事項有許多，請任舉三項說明
之。(4 分)
(3) 說明「疲勞強度(Fatigue Strength, σf)」的定義。(4 分)，並簡述材料的三種「疲勞
負荷」的型態(4 分)
第 2 題：(以上各題請工整列出算式，並給出正確單位才給分)
(1) 馬達輸出的機械功率如何計算(已知輸出扭力與轉速)？(4 分)
(2) 請簡述「效率(Efficiency, η)」的定義，並說明其在機械設計中的基本用途(可舉實
例說明)。(4 分)
(3) 已知一部交流感應馬達的輸出功率為 1 馬力(1Hp=746W)，若其工作電壓為 AC 110V，當馬達全功率運轉時，其工作電流為何？(4 分)
(4) 馬達的輸出扭力為 1Nm，轉速為 300rpm 時，其輸出功率為何？(4 分)
(5) 假設上述馬達的效率為 85%，當該馬達全功率運轉時，轉速為 1000rpm 時，其輸
出扭力為何？(4 分)