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106年 - 106 交通事業公路升資考試_員級晉高員_技術類(選試機械設計):機械設計#66010
> 申論題
二、下圖所示,一塊高強度板材以四根鉚釘接合於一剛性基板上,並承受一往下之負載 P,所有鉚釘之直徑均為 20 mm,鉚釘之工作剪應力為 120 MPa,試求此接合方式所能承受之最大工作負載 P。
相關申論題
⑴彈簧總圈數及使用此彈簧時圓形直孔之最小直徑。
#264210
⑵若允許最大壓縮量為 29.5 mm,根據剪應力降伏強度,計算安全係數。
#264211
三、一鋼質軸件,其拉伸極限強度(ultimate strength)= 551 MPa、拉伸降伏強度 = 431 MPa 及修正耐久限(modified endurance limit)= 276 MPa。軸件受到固定之扭轉剪應力 103 MPa 及反覆變動之彎曲應力 172 MPa(彎曲應力在 –172 MPa 與 172 MPa 間週期 式反覆變動),根據修正 Goodman 疲勞準則及最大畸變能(distortion energy)失效理 論,求疲勞安全係數。
#264213
四、如下圖所示之圓盤離合器,其摩擦襯料(Lining)為空心圓盤狀,圓盤內徑為 d,外徑為 D。假設均勻磨耗(uniform wear),亦即磨耗正比於正向壓力(pressure)與速 度之乘積。試推導此離合器傳動之扭矩 T 為:,其中 為驅動彈 簧施加於圓盤之軸向作用力,μ 為摩擦係數。 參考公式:
#264214
五、如下圖所示之正齒輪組,各齒輪之齒數如圖示,2 號齒輪為主動輪以 1750 rpm 轉動, 經 3 號齒輪傳遞 2.5 kW 之功率,3 號齒輪為惰輪。齒輪之壓力角 20°,全齒深,模數 為 2.5 mm。試分析作用於 3 號齒輪上之所有作用力。
#264215
四、一對具有 25° 壓力角 與模數 m = 2 mm 的全深齒的鋼質正齒輪組,大齒輪與小齒輪的齒數比 mG= Ng/Np = 5。已知與大齒輪嚙合時不會發生干涉時的小齒輪齒數的公式為根據上述公式及已知條件,求該對齒輪組不會發生嚙合干涉的最少小齒輪齒數Np及大齒輪齒數Ng,並求大齒輪及小齒輪的節圓直徑,以及兩齒輪的中心距。(25 分)
#569700
三、下圖的二鋼板利用螺栓來接合以承受水平拉力 F 的作用,已知該螺栓抵抗剪力失效的剪應力面積 As = 225.2 mm2,剪應力降伏強度 Sys = 350 MPa。考慮安全因數 n = 2 條件下,求該螺栓的容許剪應力τall,並求其抵抗剪力失效時可承受的最大拉力 F。若在相同的容許剪應力下,當拉力提升為50000 N,試求螺栓所需的最小直徑以避免剪力失效。(25 分)
#569699
二、某工程師針對直徑 d = 40 mm 及長度 L = 400 mm 的實心圓棒進行拉伸試驗,在線性彈性變形下,當該圓桿受到 P = 170 kN 拉伸負載的作用下,其長度增長了 0.27 mm,直徑則縮小了 0.008 mm。求該圓棒在上述條件下的軸向應力 σx、軸向應變 εx 及橫向應變 εy,並求該圓棒材料的楊氏係數 E 及柏松比(Poisson ratio)μ。(25 分)
#569698
一、圖示為三個矩形零件與一開槽零件的組合,其中 a、b 及 c 分別代表三個矩形零件的長度,d 係開槽零件的槽孔長度,w 為矩形與開槽零件組裝後的間隙。若已知該四個零件的基本尺寸與公差分別為 a = 36.6±0.025 mm、b = 50±0.075 mm、c = 63±0.15 mm 及 d = 150±0.25 mm,求組裝後間隙 w的最大值及最小值。當零件 B、C 及 D 的尺寸,以及各個零件的公差維持不變,要確保組裝後間隙 w ≧ 0.3 mm 時,求零件 A 所需之長度 a 的基本尺寸。(25 分)
#569697
(二)若期望第二桿末端能夠抬起 10 kg 的重物,試問 M1 及 M2 至少需要多少扭矩?(10 分)
#569672
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