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101年公務人員特種考試警察人員考試、
101年公務人員特種考試一般警察人員考試及
101年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：80960
等 別： 員級鐵路人員考試
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）
全一張
（
正面
）
一、
某機械元件的製圖需繪有正視圖、側視圖及俯視圖時，問該元件的尺寸標註應如
何分配於這三視圖上？（5分）
於機械製圖時，為了表達機械加工的光製面，原則上需併用那兩種符號？（5分）
二、
在機械設計圖面上的某個孔徑標註為 160.0
0
34
+
−
φ
，配合（fit）的軸徑標註為 120.0 280.0
34
−
−
φ
。
請說明該配合採用的是基軸制或是基孔制？（5分）
於前題
，試問該配合的裕度（allowance）？（5分）
繼續於前題
，若配合的軸徑標註改為 080.034
±
φ
，試問此配合的裕度？（5分）
三、圖中顯示一個類似於懸吊裝置的結構，承受 5000 N 的向下垂直負荷，另一端用銷
接定位，此結構的安全設計要求是：於銷接處及滾輪（roller）支撐處的允許受力不
得大於 30 kN。試問：
該結構在銷接處及滾輪支撐處的反作用力為何？（10 分）
最可能的結構受力破壞處在那裡？（8分）
該結構的安全設計因素值為何？（7分）
101年公務人員特種考試警察人員考試、
101年公務人員特種考試一般警察人員考試及
101年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：80960
等 別： 員級鐵路人員考試
類 科： 機械工程
科 目： 機械設計概要
全一張
（
背面
）
四、圖中的某機械軸受到左右兩側的負載，該軸上 A處裝置了滾柱軸承（cylindrical
roller bearing），B處裝置了滾珠軸承（ball bearing），軸承 A與軸承 B能承受之力
的方向亦標註於圖上，軸承 A的基本動額定負載（dynamic basic load rating）是
12500 N，軸承 B的基本動額定負載是 52700 N，基本靜額定負載（static basic load
rating）是 31500 N。
試問於軸承 A及軸承 B處，承載的負荷為多少 N？（10 分）
試問軸承 B的 （90%可靠機率的疲勞壽命）是多少轉？（15 分）
10
L
註：等價負荷（equivalent load）為 xyB BBP YX
+
=
，本題的 X = 0.56 及Y = 2.0。
五、某個一般端面（plain ends）螺旋壓縮彈簧，其彈簧率（spring rate）是 N/m，彈
簧線直徑d為10 mm，螺旋圈的中間直徑（mean diameter）是彈簧線直徑的 5倍，
最大的允許剪應力為 480 N/mm
5
10
2，剪力模數（shear modulus）為 80 GPa，若僅考慮
扭轉剪應力（torsional shear stress）的效應，試問：
該彈簧的有效圈數 （number of active coils）？（9分）
a
N
該壓縮彈簧的最大允許靜負荷？（8分）
該壓縮彈簧的最大位移量？（8分）