112年 - 112 教育部自學進修專科學校學力鑑定考試試題_機械工程、造船工程、工業工程、紡織工程、製鞋技術、機電工程：機械元件設計#122380

科目：專科學力鑑定◆專(二)：機械元件設計 | 年份：112年 | 選擇題數：50 | 申論題數：0

試卷資訊

所屬科目：專科學力鑑定◆專(二)：機械元件設計

選擇題 (50)

1. 下列何者滾動軸承具有自動對準(self- aligning)的功能？ (A) 斜角(角接觸)滾珠軸承 (B) 深槽(溝)滾珠軸承 (C) 自調心滾珠軸承 (D) 圓柱滾子軸承
2. 下列何者不是齒輪破壞的模式？ (A) 輪齒斷裂 (B) 齒面黏著磨損 (C) 齒輪過熱 (D) 齒面點蝕
3. 某機械設計工程師遇到軸與孔兩者組配的情況時，若軸的外徑尺寸大於孔的內徑尺寸，則此為何種配合型態？ (A) 餘隙配合 (B) 干涉配合 (C) 過渡配合 (D) 裕度配合

4. 下列何種螺紋之螺紋角為30°？ (A) ISO公制螺紋 (B) 韋氏螺紋 (C) 公制梯形螺紋 (D) 英制愛克姆螺紋

5. 有一雙道紋方牙之螺旋千斤頂，若其節距為 P，並以扭矩 T 舉起 W 大小之負荷，則螺紋效率為何？ (A) (B)(C)(D)
6. 對於銷與栓的功能與應用，下列敘述何者不正確？ (A) 兩個機件之間的推、拉，可以使用銷與栓來傳送 (B) 徑向鎖緊銷可用於振動或衝擊性負荷的機件中 (C) 銷與栓可以當作定位或止動之機件使用 (D) 銷與栓可以承受軸向或徑向之負載
7. 針對軸轉動會產生臨界速率的敘述，下列何者不正確？ (A) 軸上套有皮帶輪或齒輪等轉子，此組合體轉動會產生振動頻率 (B) 軸長期處於臨界速率下旋轉，將會產生具破壞性之振動而損壞 (C) 軸在橫方向有彈性變形，轉動後會在橫方向上以自然頻率振動 (D) 在軸上增加潤滑效果，即可以減少磨擦力，而使振動頻率降低
8. 以下何種齒輪，通常在相交的兩軸間可以傳達運動？ (A) 直齒斜齒輪(straight bevel gear) (B) 螺旋齒輪( helical gear) (C) 人字齒輪( double helical gear) (D) 內接齒輪(internal gear)
9. 於靜負荷強度設計時，若是材料屬於延性材料，則應該以何種材料強度作為破壞分析的基準？ (A) 極限抗拉強度 (B) 疲勞強度 (C) 等效強度 (D) 降伏強度
10. 某螺旋壓縮彈簧，當受力2000N時，彈簧長度為500mm；而當受力3200N時，彈簧長度為350mm。求此螺旋壓縮彈簧的彈簧率(彈性係數)是多少N/mm？ (A) 4 (B) 8 (C) 12 (D) 16
11. 有關應變能應用之基本原理，下列敘述何者正確？ (A) 卡氏第二定理之運用，一般是用來求取結構之負載 (B) 卡氏第二定理之運用，乃是用來求取結構之撓度(或變位) (C) 基於體積不變定律，材料所作的功等於其所產生之應變能 (D) 在靜不定樑的力學解析中，運用應變能無法計算出撓度
12. 針對滾動軸承的設計，下列何者不是滾動軸承的主要尺寸？ (A) 軸承內徑 (B) 軸承外徑 (C) 軸承寬度或高度 (D) 軸承滾珠直徑

13. 某機械設計工程師欲使用厚度 T 為 20 mm 的兩塊鋼板，設計一個能承受拉應力 100 MPa 的對接銲接件，如圖(一)所示，若此時銲道設計長度L為300mm，則鋼板兩側能承受的拉力F最大應為多少N？
(A) 100000 (B) 200000 (C) 300000 (D) 600000
14. 針對齒輪設計，下列何者正確？ (A) 節徑( pitch diameter)與徑節( diametral pitch)兩者互為倒數 (B) 模數(module )是節徑與齒數的比值，沒有單位 (C) 當齒數固定不變時，若節徑愈大，則節圓直徑也會愈大 (D) 當齒數固定不變時，若節徑愈大，則周節( circular pitch )也會愈大
15. 對於滾動軸承使用潤滑劑之說明，下列敘述何者正確？ (A) 需長時間低溫低轉速運轉，而不需時常維修者，選用液態潤滑油 (B) 在高溫高轉速，且需時常維修者，選用固態油脂潤滑 (C) 潤滑劑可防雜質侵入，但反而會減少軸承散熱之速度 (D) 為了保存潤滑油脂，在軸承的安裝上，須加裝油封

16. 若某齒輪之齒數為N，節圓直徑為D，則下列何者是齒輪之徑節( diametral pitch )？ (A)(π✕D)÷N (B)N÷D(C)N÷(π✕D)(D)D÷N
17. 對於疲勞強度設計中，下列何者不是耐久限(疲勞限)的修正係數？ (A) 表面光製(加工)係數 (B) 溫度係數 (C) 尺寸係數 (D) 材料係數
18. 汽車採用碟式剎車，其剎車襯料為45 °，若內直徑為220mm、外直徑為320mm、摩擦係數 為0.42，最大襯料壓力為2MPa，則剎車片之剎車力矩大約為多少N-m？ (A) 392 (B) 525 (C) 725 (D) 979
19. 機械元件的設計需考慮的因素很多，下列敘述何者不正確？ (A) 材料強度影響產品壽命，設計時需考量腐蝕及磨耗效果 (B) 產品需具備吸引人的外觀、尺寸輕巧及使用便利 (C) 使用方式除了具備快捷方便，更需考量使用者之人身安全 (D) 成品之功能以實用為主，先不考慮成本

20. 某一機械元件承受的應力狀態為=120MPa、=−40MPa、=60MPa，則最大剪應力為多少MPa？ (A) 60 (B) 100 (C) 120 (D) 140
21. 下列何者不屬於滾動軸承組成元件？ (A) 內環、外環 (B) 滾珠、滾子 (C) 分離器、保持架 (D) 襯片、襯套
22. 針對螺栓連接的多種方式，下列何者無法達到防鬆且拆卸方便之目的？ (A) 點焊螺帽 (B) 對頂螺帽 (C) 彈簧墊圈 (D) 開口銷
23. 制動器之設計必須考慮發熱與散熱的問題，以避免剎車零件因溫度過高而失效，下列何者不是影響制動器溫度升高之因素？ (A) 散熱面積之大小 (B) 環境溫度和通風條件 (C) 制動器材料的彈性 (D) 安裝調整剎車力的平衡

24. 兩片鋼板接觸面兩側施以填角銲如圖(二)所示，兩端受到282800N的拉力F，若銲道長度 L為100mm，喉部寬度H為4mm，則銲道所受的平均剪應力應為多少MPa？
(A) 70.7 (B) 500 (C) 1000 (D) 1414
25. 軸承型號6303P6C2所代表的含義，下列敘述何者不正確？ (A)「63」是軸承類型代號，即是徑向深溝滾珠軸承 (B)「03」是軸承內徑尺寸代號，即是03 × 5=15mm (C)「P6」表示軸承製造公差為P6等級 (D)「C2」表示徑向間隙為C2等級

26. 有A、B兩條螺旋彈簧如圖(三)所示，下列何者不正確？
(A) A彈簧的剛性大於B彈簧 (B) 於相同的負荷P作用下，A彈簧所儲存的彈性能(應變能)大於B彈簧 (C) 圖中A、B兩條直線的斜率稱為彈簧常數或彈簧率(spring rate ) (D) 若彈簧的彈簧率愈大，表示彈簧的撓度愈小
27. 某螺旋拉伸彈簧於承受拉負荷後，伸長量為8mm，且吸收了6.4 N -m的能量(彈簧能)， 則此彈簧的彈簧率(彈性係數)是多少N/mm？ (A) 100 (B) 200 (C) 300 (D) 400
28. 針對「安全係數」的敘述，下列何者正確？ (A) 安全係數是小於1的數值 (B) 安全係數是介於0與1之間的數值 (C) 使用安全係數的原因是為了避免設計的錯誤 (D) 安全係數是「材料強度」除以「工作應力」
29. 運用 V 型皮帶傳動，若皮帶長為 250 mm，而兩個帶輪之直徑分別為 30 mm 與 42 mm，則兩帶輪軸距大約為多少mm？ (A) 58 (B) 62 (C) 68 (D) 72
30. 針對「統計學」概念應用於機械元件設計的敘述，下列何者不正確？ (A) 統計學主要是用來收集資料、整理資料、說明並呈現資料，最後並分析資料的一種科學方法 (B) 統計學於機械元件設計中，可以協助計算機械元件所受的拉應力、彎曲應力與扭轉應力 (C) 統計學中的常態分配，又稱為高斯分配( Gaussian distribution )，其圖形為一鐘形曲線 ( bell-shaped curve ) (D) 統計學的「變異數」及「標準差」於機械元件設計中，常常應用於量測數據統計方面的分析

31. 實心軸以轉速N 為 2000 rpm，傳遞60 kW之功率，若軸扭轉的容許剪應力τ為 94MPa，則圓軸的外徑最小需為多少mm？ (A) 25 (B) 30 (C) 36 (D) 40
32. 有關45H7/s 6之敘述，下列何者不正確？ (A) 45為基本尺寸 (B) 此為過渡配合 (C) H7為基孔制 (D) s 6為軸的公差
33. 某機械元件承受平均應力為250MPa，應力振幅為100MPa，材料之抗拉強度為1200MPa， 降伏強度為 800 MPa，疲勞限為 300 MPa，疲勞應力集中因素為 1.5，若依據 Soderberg 疲勞準則，則求得之安全係數約為多少？ (A) 4.45 (B) 3.12 (C) 2.21 (D) 1.23
34. 有一鋼製小型圓球貯氣容器，其降伏應力為300MPa，且內徑2m，若貯氣容器施作之壓力為10MPa，而安全係數取3，則所需鋼板厚度值為多少mm？ (A) 20 (B) 30 (C) 50 (D) 60

35. 在機構組裝中，某桿件在25℃時長度為240mm，且預留0.05mm之間隙，若 E=200GPa、 熱膨脹係數6  α =，則當桿件在60℃時所受之壓應力為多少MPa？ (A) 31.4 (B) 54.4 (C) 78.2 (D) 89.2
36. 機械式制動器主要是依靠接觸面間的摩擦力，來產生制動作用，其不但可以使機械減速， 亦可以使作動完全停止，下列何者不是機械式制動器？ (A) 鼓式制動器( drum brake ) (B) 彈簧制動器(spring brake ) (C) 圓盤制動器( plate brake ) (D) 蝶式制動器( disk brake )

37. 有一懸臂樑於中點 C 與末端 B 點承受一集中負荷之作用，如圖 ( 四 ) 所示，則末端 B 點所產生之撓度為何？
(A)(B)(C)(D)
38. 某20齒和50齒的齒輪相互嚙合，若模數為4，則齒輪組之周節為多少？ (A) 10π (B) 8π (C) 4π (D) 2π
39. 以直徑 80 mm 之實心軸傳遞動力，若想改用空心軸來傳遞強度相等之扭力，且內外徑比值 k = 0.72，則圓軸的外徑最小需約為多少 mm？ (A) 85.5 (B) 88.8 (C) 90.2 (D) 92.5
40. 有關延展性材料在應力與應變之敘述，下列何者不正確？ (A) 任何物體受軸向力作用產生變形時，一定有縱向與橫向的變形 (B) 當材料在彈性階段受力時，應力與應變呈一直線關係，即應力與應變成正比，比例常數 即是楊氏模數(或楊氏係數) (C) 在設計上極限強度被當作是一個受力大小的極限，用來判斷結構的破壞與否，在製造上 可用來作為工件成形的控制 (D) 很多材料受力作用超過降伏點後，應力應變曲線仍會繼續上升，這種材料在塑性變形 後能抵抗更大應力的效應就是應變硬化
41. 於靜負荷強度設計時，若以最大垂直應力理論、最大剪應力理論及畸變能理論，這三種理論分別計算其受應力狀態的安全係數，則下列敘述何者正確？ (A) 以「最大垂直應力理論」計算所得之安全係數，僅適用於延性材料 (B) 以「最大剪應力理論」計算所得之安全係數，僅適用於脆性材料 (C)「畸變能理論」是利用材料變形之降伏強度來計算安全係數的 (D) 以「畸變能理論」計算所得之安全係數為三者最符合實驗結果的

42. 實心軸若轉速與傳遞的功率固定，則當圓軸的扭轉容許剪應力變為原來的8倍時，軸最小外徑將是原來的幾倍？ (A)4 (B)2 (C)(D)

43. 某機件屬於延性金屬材料，量測表面某點的應力值，再利用莫爾圓求得其最大主應力σ1為400MPa、σ2 為100MPa，且機件材料之降伏強度為600MPa，若以「最大剪應力理論」為破壞理論，則其安全係數為多少？ (A) 1.5 (B) 2.0 (C) 3.0 (D) 4.0

44. 某圓形截面圓桿的一端施以全周填角銲，如圖(五)所示，而另一端施以22200N的拉力F， 若圓桿直徑D為20mm，喉部寬度H=5mm，求全周銲道所受的剪應力約為多少MPa？
(A) 100 (B) 707 (C) 1000 (D) 1414

45. 有一拘束樑承受了 50 kN 之集中力作用，如圖 ( 六 ) 所示，若其剛性 EI 為一常數，則 B 點之反作用力為多少kN？
(A) 22.03 (B) 25.93 (C) 32.08 (D) 35.25
46. 有一實心軸，其最大容許剪應力為 50 MPa，若欲傳送 90 N - m 的扭矩，則圓軸的直徑至少需為多少 mm？ (A) 12 (B) 15 (C) 18 (D) 21
47. 兩相互嚙合的正齒輪其齒數分別為 30 齒和 60 齒，而兩齒輪中心距為 270 mm，則齒輪之模數為多少？ (A) 3 (B) 6 (C) 9 (D) 12

48. 某機械元件承受疲勞變動應力為σ1時，其疲勞壽命會有200000循環次數；而承受疲勞變動應力為σ2 時，其疲勞壽命有 500000 循環次數；而承受疲勞變動應力為σ3時，則其疲勞 壽命有400000循環次數。若此機械元件先承受疲勞變動應力σ1下，使用100000循環次數後，再改為承受疲勞變動應力σ2下，使用200000循環次數，最後再改為疲勞變動應力σ3繼續作用，則可再使用多少循環次數會達到疲勞壽命？ (A) 10000 (B) 20000 (C) 30000 (D) 40000
49. 若一組量測數據為8、3、6、4、9，則依據統計學計算，下列何者正確？ (A)「算數平均數」為5.5 (B)「變異數」為6.5 (C)「標準差」為2.22 (D)「變異數」為2.55

50. 某一圓桿，如圖(七)所示，圓桿直徑D為10mm，承受31400N的壓力負荷，若圓桿材料之降伏強度為500MPa，則安全係數是多少？
(A) 0.825 (B) 1.125 (C) 1.25 (D) 1.5

申論題 (0)