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106年公務人員高等考試三級考試試題 代號：25440 全一頁
類 科：機械工程
科 目：機械設計
考試時間：2小時 座號：
※注意：
可以使用電子計算器，須詳列解答過程。
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、一個無釘的木橋側視圖如下圖所示，A,B,C,D,E 及F為六根圓木，其中 D,E 及F三根
和頁面垂直，A,B 及C則在紙面上。其力的平衡是靠各桿的互相支撐來達成。例如 A
桿是靠 F（正好架在 A桿的中間），E（架在 A桿的尾端）及地面來支撐，而 C桿是
靠F,E 及D來撐住以達力的平衡，且 A桿及 B桿和地面之夾角為 30 度。若 C桿在
中間受一 W的負載，請計算 A桿的直徑要多少才能支撐此負載？W=100kg，木材
的材料強度是 5MPa，不計圓木重量，木與木之間的摩擦力足夠保持其在圖示之位
置且 A桿及 B桿長度均為 1000 mm。（20 分）
二、疲勞失效準則有那些？請分別說明，並繪圖說明之。（20 分）
三、有一條單列滾子鏈（節距為 12 mm），其平均極限強度為 10000 N，單位長度之質量
為0.6 kg/m，用在齒數 T=15的主動輪上，當轉速為 1000 rpm 時，其所傳送之最大
動力為何？（20 分）
四、彈簧可用在避震上，若一重 100 kg 的質量受到一 8Hz的震源影響，你要如何設計彈
簧方能達到避震的效果？（20 分）
五、一個結構由兩塊板子 A及B鉚接而成，如下圖所示，如只用三個排成全等三角型的
鉚釘（直徑均為 d，三角形每邊長為 b）來支持外力 F，三角形之形心位於 A板之中
心線及 B板中心線之交點，其中心線fg和ce之夾角為 θ。請找出鉚釘受剪力大小之
公式及最佳位置使其能承受最大外力 F（設計時只考慮鉚釘之剪力強度）。（20 分）
F
AB
CD
E
W
地面
A
B
F
D
D
f
c
e
g L
θ