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99年 - 99 鐵路特種考試_員級_機械工程：機械設計概要#34285

科目：機械設計 | 年份：99年 | 選擇題數：0 | 申論題數：9

試卷資訊

所屬科目：機械設計

選擇題 (0)

申論題 (9)

【已刪除】一、有一圓盤摩擦式離合器（見下圖），圓外徑為 12 cm，內徑為 8 cm，若盤面承受均 勻的壓力為 1 kg/cm2 ，摩擦係數為 0.5，求此離合器最大可傳遞多少扭矩？（10 分）
【已刪除】二、參考所附之碟式煞車單元組立圖，係在轉軸上裝置一有相當強度及厚度之圓盤，當 施以煞車時，卡鉗透過油壓方式施加夾持力，試問圖中之圓盤為何做成中空結構？ （10 分）
【已刪除】三、日常生活中所使用的簡單構造電風扇，是由葉片套入馬達轉軸（見下圖），再以盲 螺帽鎖緊。一般而言，葉片是順時針旋轉，試問傳動軸上的螺紋為左螺紋還是右螺 紋？請說明其理由。（10 分）
【已刪除】四、有一螺旋彈簧（Helical spring）之尺寸為：螺旋直徑（D）50 mm，彈簧之線徑（d） 為 4 mm，有效圈數（Number of active coils）N為 13 圈，其未受力時長度L為 120 mm，彈簧線之剪力模數G（Shear modulus）為 80 GPa。將此彈簧壓到底使 每一圈彈簧線都彼此接觸時，需要多大的外力？（10 分）（彈簧常數之公式為： k＝d4 G／8D3 N）
五、有一根雙線（複線）螺旋蝸桿配合一個 60 齒的蝸輪作傳動，若蝸桿的轉速為 600 rpm，試求蝸輪的轉速？（10 分）
六、設計機械元件時，往往要選定該元件使用什麼材料來製作，其考慮因素有機械性質 及成本。機械性質包含強度（Strength）、剛性亦即楊氏係數（Stiffness，Young’s modulus）等。現今設計一軸向受力元件：設計軸向應力負荷為 130 MPa、應力安全 係數為 2、最大容許彈性應變 0.63×10-3 以下。現有兩種鋼材AISI 1020 及 300 M可 供挑選：AISI 1020 為普通碳鋼、300 M為高強度合金鋼（除了碳元素以外，還有矽 （Si）、鎳（Ni）、鉻（Cr）、錳（Mn）、鉬（Mo）、釩（V）），前者之降伏強 度為 260 MPa，而後者之降伏強度為 1070 MPa。試問本設計應選用那一種鋼材？並 說明其理由。（10 分）
【已刪除】七、考慮一鋼製螺栓的非螺紋部分，如下圖所示。當受到 10000 kg的向下拉力時，其螺 栓的直徑（d）及頭的高度（h）應以多少為佳？假設容許張應力為 10 kg/mm2 ，容 許剪應力為 8 kg/mm2 ，不考慮應力集中效應。（20 分）
⑴如不計算摩擦損失，則馬達 的功率需為多少才可以提供曲柄軸每次沖孔時所需要 1000 N-m 的扭矩？
⑵如果系統 附加適當的飛輪（Fly Wheel），則馬達的額定功率最低可以降低為多少？（20 分）