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機動學與機械設計
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109年 - 109 專技高考_機械工程技師:機動學與機械設計#93281
> 申論題
二、如下圖所示,為一具有直動式平頂從動件的盤式凸輪。試以非參數式 包絡理論推導此凸輪的輪廓座標,並列出平頂斜(直)線族(family of straight lines)關係式(F ( x,y ,θ ) =0)、對F ( x, y,θ )= 0 參數θ 的偏微分式、 盤式凸輪的輪廓座標 x 及輪廓座標 y。
相關申論題
一、如下圖所示,為一正齒輪差速器機構,圖中 S1 及 S2 表示太陽齒輪、P1及 P2表示行星齒輪、C 表示行星架(planet carrier)。試分析此機構,說明 機構的桿數、機構的獨立迴轉接頭(revolute joint)數、機構的齒輪對 (gear pair)數、機構的自由度及計算式。
#384659
三、有一滾珠軸承一百萬轉額定壽命的型錄基本動態額定負荷為 20.3 kN, 試計算此軸承分別在期望徑向負荷為 18 kN 及 30 kN 所對應之期望壽命 轉數。若此軸承在期望徑向負荷為 18 kN,使用了 200,000 轉後,期望徑 向負荷增大為 30 kN,試計算此滾珠軸承的剩餘壽命轉數。
#384661
四、安裝於雙平行轉動軸上的兩顆螺旋齒輪的中心距為 200 mm、齒數各為 20 及 40,法向壓力角(normal pressure angle)為20°及法向模數 (normal module)為 6 mm。此齒輪組傳遞 50 kW 予轉速為 1,200 rpm 的 小螺旋齒輪。小齒輪為右螺旋齒輪,順時鐘方向旋轉。試計算橫向平面 模數 m(module in the transverse plane)mm、小螺旋齒輪的節線速度(pitch velocity)mm/s、橫向壓力角φ(transverse pressure angle)、齒輪的切線力、徑向力及軸向力。
#384662
(三)若將該軸承可承受之徑向作用力的安全係數設定為實際徑向作用力 P的 1.25 倍,並將該軸承之 L10 額定壽命設定為 3000 百萬轉,求依型錄重新挑選該軸承時之基本動態額定負載的最小容許值 Cmin。(10 分)
#557933
(二)若該軸承之操作轉速為 1800 rpm,求依據 L10 額定壽命且每日運轉 15 小時之使用條件下所估計的可使用天數 LD。(10 分)
#557932
(一)求該軸承之 L10 額定壽命(單位為百萬轉) 。(10 分)
#557931
(三)基於最大主應力失效理論(Maximum principal stress failure theory),求該材料單元在此靜態負載狀態下的安全係數 NS。(10 分)
#557930
(二)基於最大畸變能失效理論(Maximum distortion energy failure theory),求該材料單元在此靜態負載狀態下的安全係數 NS。(10 分)
#557929
(一)求該材料單元所承受的 von Mises 等效應力 σeq。 (5 分)
#557928
二、機構(Mechanisms)是由多個機件(Members)透過接頭(Joints)[或稱 為運動對(Kinematic pairs)]相結合且能進行運動傳遞與轉換的裝置。 現需要設計一種自由度等於 1 的平面機構使其運動輸入機件進行單向等速旋轉,並使其運動輸出機件進行往復平移運動(Reciprocating motion),且該種機構之機件數量與接頭數量皆不得大於 4。請論述兩種可用於滿足上述需求之平面機構的基本構造與傳動原理。(20 分)
#557927
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