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高等農機設計學
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112年 - 112 高等考試_二級_農業機械:高等農機設計學#116748
> 申論題
四、設計一總傳動比(Overall train ratio)為 29:1 的複合正齒輪傳動系 (Compound, spur-gear train) 。在所有級中均使用模數(Module)為 3 mm,壓力角(Pressure angle)25°的齒輪。假設任一齒輪組中的最大傳動比 (Largest train ratio)限制在 10:1 左右,且任何小齒輪(Pinion)上的最小齒數為 12。 (25 分)
相關申論題
(一)聯合收穫機為何稱之為“聯合”,它聯合什麼?(5 分)
#498705
(二)請參照圖一說明聯合收穫機的運作原理,包括:收割、輸送、脫粒和分離、清選與集糧等作業,可依圖一標示的號碼輔助說明運作原理,並指出其相對應的元件或裝置之名稱與功能。(20 分)
#498706
(一)請問飛輪的主要功能為何?(5 分)
#498707
(二)嘗試設計一飛輪來儲存能量。為了簡化計算,可將飛輪當作一個實心圓盤如圖三所示,其半徑為 R(Radius, m),厚度為 t(Thickness, m),質量為 m (Mass, kg),飛輪材料密度 ρ(Density of flywheel material, kg/m3),角速度 ω(Angular speed, rad/s)。請問此圓盤飛輪的轉動慣量 I(Moment of inertia)為何?動能為何?(5 分)
#498708
(三)當飛輪轉速從 ω1 變化到 ω2時, 能量的變化量為何?(5 分)
#498711
(四)如果飛輪轉速從 262.5 rad/s 變化到 237.5 rad/s,其能量的變化量為 400 N-m,請找出合適的飛輪慣量值。 (10 分)
#498712
三、水稻插秧機(圖四)上的插植機構(秧爪手機構,橢圓標示區域)之設計,因設計理念的不同,結構上有些許不同,但其基本功能與流程大致 相同,主要目的在模擬人手插植水稻秧苗時的動作。試設計一插植機構, 隨著動力之驅動,從秧盤上逐次分格夾取秧苗、植插入土、放秧等一系列的週期迴圈中作有規律的動作,即實現有規律的取秧、插秧與放秧, 張開與閉合等動作,達到插植機構之秧爪手順著規劃的軌跡移動,並說明其整體運作原理。(25 分)
#498709
四、請估算下圖所示填角焊接結構所能承受最大垂直力量 F,焊接材料之降伏應力(yield stress)為 50000 psi,安全係數設定為 2.5。
#554064
三、下圖所示結構內,圓軸軸徑為 25 mm,請採用最大畸變能理論(maximum ,指出圓軸最可能失效之位置與其相對應應力狀 distortion energy theory) 態(stress state) (請以圖內所示座標系統標示之) ,並判斷是否失效。圓軸材料之降伏應力(yield stress)為 350 MPa,安全係數設定為 2。
#554063
二、一承受穩態負載之滾珠軸承,30%總時間於 880 rpm 承受 1000 lb 力量, 以及剩餘 70%總時間於 440 rpm 承受 500 lb 力量,於上述條件下每日運 轉 8 小時,1 年運轉 300 天,總計可達 6 年壽命。請問若此軸承單獨於 1200 rpm 承受 1500 lb 力量,預期之壽命為多少小時?
#554062
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