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年公務人員普通考試試題 代號：43630
類 科： 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。
（請接背面）
全一張
（
正面
）
一、如圖 1所示，若調整左右兩側柱桿 a與b的高度，使其高度值的變化量分別為 x與
y，會連動產生連桿 c的高度值的變化量 z。
試推導 x、y與z三者間之數學關係。（10 分）
若考慮設計一機械式函數運算機構，試依據
的結果，提出其較合適的機構名稱
與構想說明。（10 分）
圖1 機械式運算機構
二、何謂瞬心（Instant center）？試計算說明平面 1個自由度的六連桿機構會有幾個瞬心？
圖2 (a)為波士頓搖椅（Boston rocker），圖2 (b)為單軸搖椅，試說明兩者的功能有
何差異。原因為何？（20 分）
(a) 波士頓搖椅 (b) 單軸搖椅
圖2
b
a
c
xy
z
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年公務人員普通考試試題 代號：43630
類 科： 機械工程
科 目： 機械原理概要
全一張
（
背面
）
三、圖 3為一行星齒輪機構，包括固定座、太陽齒輪 2（40 齒）、行星齒輪 3（20 齒）、
與連桿 1。若已知連桿 1的轉速為 200 rpm（順時針），太陽齒輪 2的轉速為
100 rpm（順時針），試求行星齒輪 3的轉速與轉向為何？（20 分）
圖3 行星齒輪機構
四、如圖 4所示，有一鋼棒其矩形斷面為 15 mm
×
200 mm，用四根螺栓懸於 250 mm 寬
的槽鋼上，若其外側端承受 16 kN 之外加負荷，試求：
每根螺栓的合成負荷。（10 分）
最大的螺栓剪應力。（5分）
最大的支承應力。（5分）
圖4 偏心負荷的結構件
五、何謂間歇運動機構？間歇運動機構中常用者有日內瓦輪機構，試繪簡圖說明其各部
位組件之名稱及其作動方式。（20 分）
太陽齒輪 行星齒輪
固定座
連桿 1
ω1
ω2
3
2
250
M16×2 bolts
F=16 kN
550
50
75
75
200
6060
10
15
300
C
D
B
A