107年特種考試地方政府公務人員考試試題 等別：四等考試

107年特種考試地方政府公務人員考試試題

等 別：四等考試 類 科：機械工程 科 目：機械設計概要

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。

本科目得以本國文字或英文作答。

代號：43150 頁次：2－1

一、如圖所示為同一零件的三種不同尺寸標註，每一尺寸包括基本尺寸與公 差。請回答下列問題：

根據各分圖標示的尺寸，估算 A 與 B 兩孔間之距離 AB 的範圍分別為 何？若該零件的兩個孔要與另一零件的兩個軸相配合，身為設計者你 認為最適合及最不適合的標註各為何？說明你的理由。（20 分）

依據圖(a)及(b)，計算該零件總長度的範圍分別是多大？（5 分）

二、一根斷面均勻的實心鋼軸，受到靜態負載的作用下，經由負載分析獲得 如圖所示的彎矩圖（M-x）。已知該軸直徑 D = 30 mm，降伏強度（yield strength）S_y= 669 Mpa。

試計算該軸在 A、B 及 C 三處的最大彎曲應力，並根據畸變能失效理 論求安全係數各為何？（20 分）

試依據的計算結果，說明 A、B 及 C 三處那一處是該軸結構最弱的 地方？是否均符合安全設計？若有不符合安全之虞，設計者要如何進 行設計改良？請說明之。（10 分）

B A B A

B A

M (N-m)

A B C x

750 2100

1500

(b) (c) (a)

120±1

120±1 80±1 40±1 40±1 40±1

40±1 40±1

40±1

代號：43150 頁次：2－2

三、在可靠度 90% 時，滾動軸承的負載(F)及壽命(L)滿足(F)(L)^1/a= 常數。依 據該關係式，請回答下列問題：

要使滾珠軸承（ball bearing）的壽命為原來的兩倍，該軸承的負載要 降低為原來的多少倍？（10 分）

若施加於滾柱軸承（roller bearing）的負載為原來的兩倍，該軸承的壽 命降低為原來的多少倍？（10 分）

四、如圖所示之回歸齒輪系，正齒輪 A、B、C 與 D 的模數 m 均為 2 mm，

齒輪組的中心距 C_AB

= C

B

C

輸入軸 輸出軸

A

D