四技二專

【107】四技二專統一入學測驗 107～1

四技二專

統一入學測驗

機械群專業科目(一)

（本試題答案係統一入學測驗中心 107 年 5 月 8 日公布之答案）

機件原理

試題分析

一、命題焦點

【機件原理】

本年度題目在 16 章中皆有出題，在第 2、9、10 及 11 章出 2 題，其餘各章皆 只出 1 題，整體出題比例還算正常。

今年題目中，觀念題有 11 題，計算題有 9 題。計算題如第 8、9、11、14 題 稍有變化，第 9 題鏈輪傳動功率是統測以來第一次命題，第 14 題若沒有注意輪系 的定義，很容易做錯，整體而言，難度算中等。

此次機件原理想拿高分不會太難，平時只要多練習歷屆試題，再鑽研一些沒 考過的練習題，如此在考試時，應可輕鬆應對。

107 年

3523 -X【 B】 夾入 書號

：35 23

107～2 【107】四技二專統一入學測驗

二、配分比例表

A-機件原理（章名） 題數

概述 1

螺旋 2

螺旋連接件 1

鍵與銷 1

彈簧 1

軸承及連接裝置 1

帶輪 1

鏈輪 1

摩擦輪 2

齒輪 2

輪系 2

制動器 1

凸輪 1

連桿機構 1

起重滑車 1

間歇運動機構 1

合 計 20

【107】四技二專統一入學測驗 107～3

選擇題：(共 20 題，每題 2.5 分，共 50 分)

＿＿＿

1.

有關運動對之敘述，下列何者不正確？

(A)

不藉由外力作用即能維持接觸者稱為完全對偶

(B)

圓柱對之兩機件間運動會彼此互相拘束及限制

(C)

線接觸的摩擦輪對偶屬於高對

(D)

螺旋對之兩機件間直線運動會受到迴轉運動拘束。 A-概述

＿＿＿

2.

有關螺紋之敘述，下列何者不正確？

(A)

一般風扇葉片為順時針旋轉，為了防止扇葉旋轉時鬆脫，可採用 左螺紋鎖緊固定

(B)

當三線螺紋旋轉一圈時，從動件移動了

9mm

^，

故該螺紋之螺距為

3mm (C)

分厘卡採用螺紋微分原理設計，為了提 升解析度，大多使用螺距小的

V

^形螺紋

(D)

^{複線螺紋可得較大導}

程，於三線螺紋中螺紋線設計為軸端相隔

90

^{度。 A-螺旋}

＿＿＿

3.

有關機械利益與機械效率之敘述，下列何者正確？

(A)

機械效率可以有效判斷機構是否省時

(B)

^{機械利益大於}

1

^{則費力省時}

(C)

任何機械的機械效率必小於

1

(D)

機械利益大則機械效率一定高。 A-螺旋

＿＿＿

4.

有關墊圈應用之敘述，下列何者不正確？

(A)

於螺帽與螺栓間安裝彈簧墊圈，其最主要目的為藉由剪力來防止 螺帽鬆脫

(B)

使用墊圈可增加適當的承接面與摩擦面積，並減少單 位面積所承受的壓力

(C)

梅花墊圈可在連結材料承接面上產生輕微 的銑切作用，並具有防震及鎖緊功用

(D)

安裝墊圈可保護工件表面 避免刮傷，並於工件表面粗糙或傾斜時作為承接面。 A-螺旋連接件

＿＿＿

5.

^{有一圓軸其直徑}

50 mm

^{以帶輪使之旋轉，並以}

10×5×20 mm

^（寬

×

^高

×

長）之平鍵連結，若圓軸受

150 N-m

之扭轉力矩，則該鍵所受之壓應 力與剪應力各為多少

MPa

^？

(A)

^壓應力為

120

^{；剪應力為}

60 (B)

^壓應力為

120

^{；剪應力為}

30 (C)

^壓應力為

30

^{；剪應力為}

120

(D)

^壓應力為

60

^{；剪應力為}

120

^{。 A-鍵與銷}

1.(B) 2.(D) 3.(C) 4.(A) 5.(B)

107～4 【107】四技二專統一入學測驗

＿＿＿

6.

小型彈簧製作時，若要機械性質、抗拉強度與韌性兼顧時，下列何種 材料最為適合？

(A)

^矽錳鋼線

(B)

^油回火線

(C)

^不鏽鋼線

(D)

^{琴鋼線。 A-彈簧}

＿＿＿

7.

有關軸聯結器之敘述，下列何者不正確？

(A)

凸緣聯結器在裝置時連接軸必須對正，否則會造成撓曲及嚴重磨 損

(B)

歐丹聯結器其兩軸互相平行但不在同一中心線上，偏心距離 較小且允許兩軸角速度有差異

(C)

萬向接頭聯結器其兩軸中心線交 於一點，且兩軸迴轉時角度可任意變更

(D)

^{撓性彈簧聯結器是藉由}

彈簧鋼片傳遞動力，此連結器允許兩軸間有微量偏心與角度偏差。

A-軸承及連接裝置

＿＿＿

8.

一組四級相等塔輪皮帶傳動系統，最低之輸出轉速

N

1為

100 rpm

^且

各級輸出轉速呈現等比級數，若第三級輸出轉速

N

3為

400 rpm

^，求主

動輪轉速約為多少

rpm

^？

（註： 2 ≒

1.41

^{， 3 ≒}

1.73

^）

(A) 141 (B) 173 (C) 282 (D) 346

^{。 A-帶輪}

＿＿＿

9.

一動力鏈輪傳遞機構，鏈輪齒數分別為

60

^齒與

15

^{齒，大鏈輪為驅動}

輪可傳遞

31.4 kW

^{功率，其節圓直徑為}

600 mm

^{，鏈輪之緊邊張力為}

10 kN

，求小鏈輪之轉速為多少

rpm

^？（註：

π

^≒

3.14

^）

(A) 100 (B) 200 (C) 300 (D) 400

^{。 A-鏈輪}

＿＿＿

10.

摩擦輪傳動的特點，下列敘述何者不正確？

(A)

當從動輪阻力過大時會在摩擦接觸處發生滑動，從動機件不致損 壞

(B)

整體裝置簡單、便宜，傳動時噪音較小

(C)

^{不適合傳動大扭}

矩大馬力負載

(D)

主動輪常由較從動輪硬的材質構成，可使傳動系

統有較長使用壽命。 A-摩擦輪

＿＿＿

11.

一組外切摩擦輪傳動系統，速比為

1

^：

5

^{，傳送功率為}

0.314 kW

^，小

輪直徑

200 mm

^{，兩輪間摩擦力為}

100 N

^{，求大輪之轉速為多少}

rpm

^？

（註：

π

^≒

3.14

^）

(A) 50 (B) 60 (C) 90 (D) 120

^{。 A-摩擦輪}

6.(D) 7.(B) 8.(C) 9.(D) 10.(D) 11.(B)

【107】四技二專統一入學測驗 107～5

＿＿＿

12.

擺線齒輪與漸開線齒輪之齒形，下列敘述何者正確？

(A)

擺線齒輪嚙合條件之一，其一齒之齒面與另一嚙合齒之齒腹需由 同一滾圓所滾出之擺線

(B)

擺線齒輪其齒面與齒腹之齒形，皆由滾 圓之外擺線所形成

(C)

齒輪在周節與齒數相同條件下，擺線齒輪會 較漸開線齒輪齒腹更厚，故強度也較佳

(D)

^{漸開線齒輪若發生齒輪}

中心距的誤差，將造成角速比的變化，而擺線齒輪則影響不大。

A-齒輪

＿＿＿

13.

一組內接正齒輪模數皆為

2 mm

^{，大齒輪齒數}

64

^{齒，小齒輪齒數}

12

齒，求齒輪中心距為多少

mm

^？

(A) 52 (B) 64 (C) 72 (D) 76

^{。 A-齒輪}

＿＿＿

14.

一複式輪系如圖（一）所示，

A

^輪為

100

^齒，

B

^輪

60

^齒，

C

^輪

120

齒，若

A

^、

B

^{軸中心距與}

C

^、

D

軸中心距相等，各齒輪模數也相同，

則下列何者為

A

^輪轉速對

D

^{輪轉速之比值？}

(A) 0.2 (B) 0.5 (C) 2.0 (D) 5.0

^{。 A-輪系}

圖（一）

＿＿＿

15.

如圖（二）所示一複式周轉輪系，

A

^{輪軸心固定，}

A

^、

B

^、

C

^三輪之齒

數分別為

100

^齒、

80

^齒與

120

^齒，

A

^輪順時針

6 rpm

^，旋臂

m

^逆時針

2 rpm

^，若要

D

^輪順時針

22 rpm

^旋

轉，則

D

^{輪齒數為何？}

(A) 20

^齒

(B) 30

^齒

(C) 50

^齒

(D) 90

^{齒。 A-輪系}

12.(A) 13.(A) 14.(A) 15.(C)

圖（二）

107～6 【107】四技二專統一入學測驗

＿＿＿

16.

如圖（三）所示之單塊制動器，圖中

b

^長度為

a

^的

4

^{倍，鼓輪之扭矩為}

20 N-m

^{，鼓輪直徑}

40 cm

^{作順時針旋}

轉，摩擦係數為

0.2

^{，若施力端最小}

制動力

P

^＝

125 N

^{可完成煞車，則}

b

的長度為多少

cm

^？

(A) 20 (B) 40 (C) 80 (D) 100

^。

A-制動器

＿＿＿

17.

若凸輪之從動件作簡諧運動，下列敘

述何者正確？

(A)

行程的兩端速度最大，加速度也最大

(B)

行程的中心點速度最大，加速度為零

(C)

行程的中心點速度最大，加速度也最大

(D)

行程的兩端速度最大，加速度為零。 A-凸輪

＿＿＿

18.

關於四連桿機構死點的敘述，下列何者不正確？

(A)

連接浮桿傳達之力不能產生力矩以驅動從動曲柄，此位置稱為死 點

(B)

曲柄搖桿機構之從動件若加裝飛輪，可以消除機構死點

(C)

曲柄搖桿機構若搖桿為主動，則一運動循環具有兩個死點

(D)

^雙曲

柄機構的機架（固定桿）為最短桿，傳動過程會產生死點。

A-連桿機構

＿＿＿

19.

一惠斯頓差動滑車定滑輪之大輪直徑

25 cm

^{，小輪直徑}

20 cm

^，摩擦

損失

20 %

^，若施力

30 N

，則最大可吊起重物為多少

N

^？

(A) 120 (B) 180 (C) 240 (D) 300

^{。 A-起重滑車}

＿＿＿

20.

間歇運動其主動件的運動方式，下列敘述何者正確？

(A)

凸輪機構可由迴轉運動而產生間歇運動

(B)

棘輪機構可由迴轉運動而產生間歇運動

(C)

日內瓦機構可由搖擺運動而產生間歇運動

(D)

擒縱器可由迴轉運動而產生間歇運動。 A-間歇運動機構

16.(C) 17.(B) 18.(D) 19.(C) 20.(A)

圖（三）

【107】四技二專統一入學測驗 107～7

2.

三線螺紋中螺紋線設計為軸端相隔

120

^度。

3. (A)

機械效率的大小，代表能源利用率的高低。

(B)

^{機械利益大於}

1

^{，則省力費時。}

4.

於螺帽與螺栓間安裝彈簧墊圈，其最主要目的為藉摩擦力來防止螺帽鬆 脫。

5.

^{σ ＝ 4TC} _DHL^{＝ 4 150000}_{50 5 20}^×_{× ×} ^＝

120MPa

^，

^τ

^{＝ 2T}_DWL^{＝ 2 150000}_{50 10 20}^×_{× ×} ^＝

30 MPa

^。

7.

歐丹聯結器用於兩軸互相平行，但不在同一中心線上，偏心較小，且兩軸

需要傳遞絕對相等角速度之場合。

8.

四級相等塔輪各級輸出轉速呈等比級數，故輸出轉速分別為

100 rpm

^、

200 rpm

^、

400 rpm

^及

800 rpm

^{，故主動輪轉速}

N

^2＝

100

^×

800

^，

N

^＝

282 rpm

^。

9. P(kW)

^＝_{1000 60}^{T πDN1×} _× ^，

31.4

^＝10000 π 0.6 N

1000 60

× × ×

×

大 ，N_大＝

100rpm

^，

鏈輪的轉速與其齒數成反比，故 N_小＝ 60 100 15

× ＝

400 rpm

^。

10.

主動輪周緣採用皮革、橡膠、木材等摩擦係數大的軟質材料製成；從動輪 表面則採用比主動輪較硬的金屬材料，如鑄鐵、鑄銅及鋁合金。

11.

^D大＝

5

^D小＝

5

^×

200

^＝

1000 mm

^，

P(kW)

^{＝ F πDN}_{1000 60}^× _× ^，

0.314

^{＝100 π 1 N}_{1000 60}^{× × ×}_× ^大 ， N_大＝

60 rpm

^。

12. (B)

擺線齒輪的齒面曲線為外擺線，齒腹曲線為內擺線。

(C)

漸開線齒輪的齒根較厚，強度大，耐震動及衝擊。

(D)

一對嚙合漸開線正齒輪的中心距離發生些微誤差，不會影響其角速比。

13.

一對正齒輪內接，中心距

C

^{＝M T（ 大}₂^{−T小）＝ 2 64 12（} ₂^{− ）＝}

52 mm

^。

14.

^中心距

C

AB＝

C

CD，各齒輪模數相同，故

T

A＋

T

B＝

T

C＋

T

D，

T

D＝

100

^＋

60

^－

120

^＝

40

^，

A

^輪轉速對

D

^{輪轉速之比值為 A}

D

N

N ＝ ^{D B}

C A

T T T T

×

× ＝ 40 60 120 100

×

× ＝

0.2

^。

15. e

^{A→D＝ D m}

A m

N N N N

−

− ＝ ^{A C}

B D

T T T T

×

× ， 22 2 6 2

− −

− −

（ ）

（ ）＝

D

100 120 80 T

×

× ，

T

^D＝

50

^齒。

休息一下！看我一眼，茅塞頓開 解 析

107～8 【107】四技二專統一入學測驗

16. b

^＝

4a

^，

T

^＝

μNr

^，

20

^＝

0.2×N×0.2

^，

N

^＝

500

^牛頓，

MO

∑ ＝

0

^，

125×5a

^＝

500×a

^＋

0.2×500×25

^，

a

^＝

20 cm

^，

b

^＝

4×20

^＝

80 cm

^。

17. (1)

從動件在運動的兩端點速度為零，加速度為最大。

(2)

從動件在運動的中間點速度為最大，加速度為零。

18.

雙曲柄機構傳動過程中不會產生死點。

19.

^W_F ^＝_D^2D大_D

大－ 小

×η

^{， W}₃₀^{＝ 2 25}_{25 20}^×₋

×0.8

^，

W

^＝

240 N

^。

20. (1)

主動搖擺運動，從動間歇迴轉運動：棘輪機構和擒縱器。

(2)

主動迴轉運動，從動間歇迴轉運動：間歇齒輪和日內瓦機構。

(3)

主動迴轉運動，從動間歇往復運動或搖擺運動：凸輪。