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年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及
104
年
特種考試交通事業鐵路人員、退除役軍人轉任公務人員考試試題
代號：
80560
全一張
（正面）
等 別：
員級鐵路人員考試
類 科 別：
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。
（請接背面）
一、設有一根受到靜態負荷的碳鋼製成、降伏強度為
y
S
之機械元件，已知靜態負荷對該
機械元件所產生的應力狀態為平面應力
x
、
y
、
xy
，試列出其主應力計算式，並
以兩種常用的失效理論（Failure theory）分別推導該機械元件的安全係數計算式。
（20 分）
二、有一根承受扭矩的鋼製實心圓軸，圓軸的外徑為
mm15d
，圓軸的轉速為
rpm1800n
，許可工作剪應力為
2
N/mm80
w
，試求該軸所能承受的扭矩及所能
傳遞的功率。（20 分）
三、有一根承受 20 N 壓縮力的琴鋼絲所捲成之螺旋壓縮彈簧，線徑為 3 mm，剛性模數
為
3
1079
MPa，彈簧的外徑為 28 mm，總圈數為 11 圈，有效圈數為 10 圈，自由長
度為 40 mm，試求彈簧的彈性係數、壓縮後的彈簧長度及壓縮至實長所需的壓縮力。
（20 分）
四、如圖所示為一個具有四個平行軸的齒輪減速機，以齒輪 2為輸入齒輪，齒數為 28；
齒輪 7為輸出齒輪，齒數為 48，轉速為 300 rpm（逆時針方向）；齒輪 3與4為複式
齒輪，齒數分別為56 與24；齒輪 5與6為複式齒輪，齒數分別為56 與24，且所有齒
輪的徑節皆為 8，試求齒輪 2的轉速及輸入軸 A與輸出軸 D之間的距離。（20 分）
104
年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及
104
年
特種考試交通事業鐵路人員、退除役軍人轉任公務人員考試試題
代號：
80560
全一張
（背面）
等 別：
員級鐵路人員考試
類 科 別：
機械工程
科 目：
機械設計概要
五、試利用表一與表二所列之資料求出：孔/軸配合 70H7/s6 之孔的公差帶、軸的公差帶，
基本偏差量，軸的最大與最小尺寸及孔的最大與最小尺寸。（20 分）
公差等級
IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11
上偏差（Upper-Deviation Letter） 下偏差（Lower-Deviation Letter）
c d f g h k n p s u
基本尺寸
基本尺寸
表一 基本尺寸與公差等級之公差帶
表二 各基本尺寸之軸的基本偏差量