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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
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年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：80620
全一張
（正面）
考試別： 鐵路人員考試
等別： 員級考試
類科別： 機械工程
科目： 機械原理概要
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。
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、如下圖所示之齒輪系，齒輪均為模數 2.5 mm、壓力角 20 度之標準正齒輪。小齒輪之
齒數為 20 齒、轉速 1750 rpm，小齒輪傳遞 2.5 kW 予50 齒的惰輪 3，然後再傳遞予
30 齒的齒輪 4。
請繪出齒輪 3的受力自由體圖。（10 分）
請計算出齒輪 3軸心 b之受力大小。（10 分）
y
50
T
4
b
c
3
x
20
T
30
T
a
2
二、如下圖(a)所示之連桿機構，其中 3, 4, 5 三個桿件形成複接頭，如(b)圖，請計算該機
構之自由度。（20 分）
(a) (b)
三、如下圖所示的單向離合器，請針對外側機件 3分別是逆時針旋轉（圖示之方向）與
順時針旋轉，說明為何該裝置可以做為單向離合器。（20 分）
3
4
2
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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
107
年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：80620
全一張
（背面）
考試別： 鐵路人員考試
等別： 員級考試
類科別： 機械工程
科目： 機械原理概要
°= 30
θ
四、如下圖所示具徑向運動之盤型凸輪，若從動件的運動為 ，
θ
為
凸輪轉角，據以設計凸輪外形，若凸輪逆時針等速旋轉，轉速 10 rad/sec，請計算出
時，從動件之速度與加速度。（20 分）
mm)cos1(10)(
θθ
−=S
五、兩個相等有效線圈數、長度、相同材料的螺旋壓縮彈簧，其配置方式是將其中一
個放置在另一個彈簧的內側（如下圖所示，彈簧平均線圈直徑 D
1
=2D
2
及線材直
徑d
1
=2d
2
），且承受到壓縮負載 P=120 N。試問兩個彈簧分別承受多少負載？其中彈
簧率（spring rate）
a
NC
3
8
k=Gd ，彈簧指數 C=D/d
，
G為材料剪彈性係數，N
a
為有效
線圈數。（20 分）
P
P