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106年公務人員特種考試關務人員考試、
106年公務人員特種考試身心障礙人員考試及
106年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題 代號：41140 全一頁
考試別： 身心障礙人員考試
等別： 四等考試
類科： 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、已知軸及孔的基本尺寸 d = D = 25 mm，軸的最大及最小極限尺寸分別為 dmax = 24.980 mm
及dmin = 24.959 mm，孔的最大及最小極限尺寸分別為 Dmax = 25.033 mm 及
Dmin = 25.000 mm。求該軸的上偏差、下偏差及公差帶，孔的上偏差、下偏差及公差
帶，以及軸與孔之間的最大及最小餘隙。（30 分）
二、已知直徑 d = 20 mm 及長度 L = 2 m 的實心圓鋁桿，在彈性範圍內，受到一通過圓心
之軸向負載 P = 4 kN 的作用。該鋁桿的彈性模數 E = 70 GPa，包松比（Poisson ratio）
v = 0.3。
求該鋁桿的軸向應力 x
σ及軸向變形量δ。（10 分）
求該鋁桿的軸向應變 x
ε及直徑的變形量Δd。（10 分）
三、如圖所示為使用一根 M14×2 的螺栓接合二鋼板的示意圖，接合處承受負載 kN20=
P
。
已知螺栓剪應力降伏強度 MPa370=
ys
S；螺栓最小直徑 pdd
r
227.1−= ，d為螺栓公
稱直徑，p為節距。假設該螺栓在最小直徑處承受剪力，且螺栓接合的失效係因螺栓
的剪力失效，求在該失效模式下螺栓的安全係數。（25 分）
四、某一承受壓負載 P的螺旋壓縮彈簧，其彈簧平均直徑 mm10=D，線材直徑 mm1=d，
有效的線圈數目 5.10=
a
N，剪力模數 GPa79=G。若此彈簧的允許剪應力
MPa600=
all
τ，求該彈簧所能承受的最大壓負載 P，及在該負載作用下產生的壓縮變
形
δ
。（25 分）
（提示：線圈內部最大剪應力 3
8615.0
1d
PD
C
π
τ
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛+= ，C為彈簧指數。）
P
P