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中華郵政股份有限公司 104 年第 2 次職階人員甄試試題

職階/甄選類科【代碼】:營運職/機械工程【H6007】

專業科目(2):機械設計 *請填寫入場通知書編號:________________

注意:作答前須檢查答案卷、入場通知書號碼、桌角號碼、甄選類科是否相符,如有不同應立即請監試 人員處理,否則不予計分。

本試卷為一張單面,共有四大題之非選擇題,各題配分均為 25 分。

非選擇題限用藍、黑色鋼筆或原子筆於答案卷上採橫式作答,請從答案卷內第一頁開始書寫,違 反者該科酌予扣分,不必抄題但須標示題號。

請勿於答案卷上書寫姓名、入場通知書編號或與答案無關之任何文字或符號。

本項測驗僅得使用簡易型電子計算器(不具任何財務函數、工程函數功能、儲存程式功能),但不 得發出聲響;若應考人於測驗時將不符規定之電子計算器放置於桌面或使用,經勸阻無效,仍執 意使用者,該節扣 10 分;該電子計算器並由監試人員保管至該節測驗結束後歸還。

答案卷務必繳回,未繳回者該節以零分計算。

第一題:

【圖一】為齒輪傳動系示意圖,齒輪 2、3、4 齒數各為 17、34 和 51,若齒輪模數為 5,

由 a 軸以 1000 rev/min 逆時針方向輸入 75 kW,齒輪 3 為惰齒輪,請回答下列問題:

(一)試求齒輪 4 旋轉 rev/min 及方向。【5 分】

(二)請繪圖說明齒輪 3 對 b 軸之作用力 F3b圖示並求作用力 F3b =?【10 分】

(三)請繪圖說明齒輪 4 對 c 軸之作用力 F4c圖示並求作用力 F4c =?【10 分】

【圖一】齒輪傳動系示意圖 【圖二】碳鋼材料之拉伸應力-應變圖

第二題:

一種碳鋼材料之拉伸應力-應變圖如【圖二】所示,已知降伏應變約為 0.2%,請回答下 列問題:

(一)請說明降伏應力定義與此碳鋼最大降伏強度(Yield Strength)為何?【5 分】

(二)請說明此碳鋼拉伸時頸縮(Necking)起始應力值為何?【5 分】

(三)請說明最大剪應力(Maximum Shear Stress, MSS)定義與此碳鋼降伏時最大剪應 力為何?【5 分】

(四)請說明破壞應力定義與此低碳鋼降伏時破壞強度為何?【5 分】

(五)請估算此碳鋼之楊氏模數(Young’s Modulus)為何?【5 分】

第三題:

有一電梯設計載重為 600 kg,其使用之吊纜(wire rope)規格為 10-mm 67,吊纜之彈 性係數(modulus of elasticity)為 96 GPa,拉伸強度為 524 MPa,金屬部分之截面積 Am=0.38d2 mm2,若配合使用之槽輪(sheave)直徑為 2000 mm。請回答下列問題:

(一)吊纜捲繞於槽輪而彎曲時,試求其彎曲應力及等效之吊纜拉伸負載。【10 分】

(二)在設計之載重及槽輪彎曲之拉伸負載合併作用下,吊纜之設計安全係數為何?

【10 分】

(三)除前述負載外,電梯運作時,請列出其他三種吊纜會承受之額外負載。【5 分】

第四題:

如【圖四】所示之零件承受疲勞負載 F,其大小在 Fmin=700 N 及 Fmax=1600 N 間週期變 動,材料為 1020CD 鋼材,降伏強度 Sy=352 MPa、拉伸強度 Su=420 MPa、修正後之疲勞 限 Sn’=108.6 MPa,軸肩處之疲勞應力集中係數為 1.45。請以古德曼理論(Goodman’s theory),列出算式計算此零件之疲勞設計安全係數。【25 分】

【圖四】

數據

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參考文獻

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