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106年公務、關務人員升官等考試、106年交通
事業鐵路、公路、港務人員升資考試試題
代號：15930
30330
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等級： 簡任
類科（別）： 機械工程、技術類（選試機械設計學研究）－關務
科目： 機械設計學研究
考試時間 ： 2 小時 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。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
（請接背面）
一、請設計計算一組具自鎖效應之蝸桿蝸輪組，以傳遞交錯角 90 度的運動，減速比為 1：30，
摩擦係數μ = 0.2。請說明您設計的模數、蝸桿及蝸輪齒數、蝸桿節圓直徑、導程角、
中心距。（25 分）
二、如下圖所示之銲件直徑為 50 mm，長度 150 mm 。利用填角熔接銲接於機壁上，銲道
寬度 6 mm。若其承受的負荷分別為 T = 2 kN-m，F = 8 kN。試求銲道喉部（weld throat）
的最大剪應力。其中圓形銲道之單位二次極面積矩（unit second polar moment of area）
J
u
= 2πr
3
，單位二次面積矩（unit second moment of area）I
u
= πr
3
。（25 分）
三、一平面應力元素之應力狀態如下圖所示。試利用莫爾圓求出其主應力及方向。（25 分）
四、如下圖所示之軸上安裝兩個齒輪，若 P
A
= 2000 N、P
C
= 4000 N。請繪出軸所承受之
剪力圖與彎矩圖。（25 分）