102年 公 務 人 員 普 通 考 試 試 題 代號:43630 類 科: 機械工程
科 目: 機械原理概要
考試時間: 1 小時 30 分 座號:
※注意: 可以使用電子計算器。
不必抄題,作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上,於本試題上作答者,不予計分。
(請接背面)
全一張
(正面)
一、如圖 1 所示,若調整左右兩側柱桿 a 與 b 的高度,使其高度值的變化量分別為 x 與 y,會連動產生連桿 c 的高度值的變化量 z。
試推導 x、y 與 z 三者間之數學關係。(10 分)
若考慮設計一機械式函數運算機構,試依據的結果,提出其較合適的機構名稱 與構想說明。(10 分)
圖 1 機械式運算機構
二、何謂瞬心(Instant center)?試計算說明平面 1 個自由度的六連桿機構會有幾個瞬心?
圖 2 (a)為波士頓搖椅(Boston rocker),圖 2 (b)為單軸搖椅,試說明兩者的功能有 何差異。原因為何?(20 分)
(a) 波士頓搖椅 (b) 單軸搖椅 圖 2
a b
c
x y
z
102年 公 務 人 員 普 通 考 試 試 題 代號:43630 類 科: 機械工程
科 目: 機械原理概要
全一張
(背面)
三、圖 3 為一行星齒輪機構,包括固定座、太陽齒輪 2(40 齒)、行星齒輪 3(20 齒)、
與連桿 1。若已知連桿 1 的轉速為 200 rpm(順時針),太陽齒輪 2 的轉速為 100 rpm(順時針),試求行星齒輪 3 的轉速與轉向為何?(20 分)
圖 3 行星齒輪機構
四、如圖 4 所示,有一鋼棒其矩形斷面為 15 mm
×
200 mm,用四根螺栓懸於 250 mm 寬 的槽鋼上,若其外側端承受 16 kN 之外加負荷,試求:每根螺栓的合成負荷。(10 分)
最大的螺栓剪應力。(5 分)
最大的支承應力。(5 分)
圖 4 偏心負荷的結構件
五、何謂間歇運動機構?間歇運動機構中常用者有日內瓦輪機構,試繪簡圖說明其各部 位組件之名稱及其作動方式。(20 分)
太陽齒輪 行星齒輪
固定座
連桿 1
ω1
ω2 2 3
250
M16×2 bolts
F=16 kN
550 50 75 75
200
6060 10 15
300
C
D
B
A