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臺灣港務股份有限公司 102 年度從業人員
助理管理師/助理工程師、助理事務員/助理技術員甄試試題
甄選職務/類科【代碼】：助理技術員/機械【F0518】
專業科目 2：機械設計概要
＊請填寫入場通知書編號：_______________
注意：作答前須檢查答案卷、入場通知書編號、桌角號碼、應試類別是否相符，如有不同應立即請監試
人員處理，否則不予計分。
本試卷為一張單面，共有四大題之非選擇題，各題配分均為 25 分。
非選擇題限以藍、黑色鋼筆或原子筆於答案卷上採橫式作答，並請從答案卷內第一頁開始書寫，
違反者該科酌予扣分，不必抄題但須標示題號。
請勿於答案卷上書寫姓名、入場通知書編號或與答案無關之任何文字或符號。
本項測驗僅得使用簡易型電子計算器(不具任何財務函數、工程函數功能、儲存程式功能)，但不
得發出聲響；若應考人於測驗時將不符規定之電子計算器放置於桌面或使用，經勸阻無效，仍執
意使用者，該科扣 10 分；該電子計算器並由監試人員保管至該節測驗結束後歸還。
答案卷務必繳回，未繳回者該科成績以零分計算。
題目一：
軸承的主要基本功能為支撐機械軸之負荷，及確保軸及裝置其上的相關元件運轉順利，
請回答下列問題：
（一）下列【圖 1-1】及【圖 1-2】中的軸承符號，代表的軸承種類名稱及主要功用為
何？【10 分】
（二）某個軸承的稱呼號(designation)是6307，請問該軸承的軸孔(bore)徑為多少 mm？
【5分】
（三）
m
P
C
L
~
為選用軸承之基本關係式，其中
L
~
表示軸承壽命（單位：
6
10
轉），P為
軸承承受之等價徑向負荷，C為動額定負荷，請問式中指數 m的值為若干？若欲
自軸承型錄上選擇適當的規格品，如何使用該式應用於規格品之選擇上？【10 分】
題目二：
某個20齒的正齒輪(spur gear)與另個56齒之齒輪嚙合，徑節(diametral pitch)為4/英吋：
（一）請問模數(module)與節圓直徑(pitch diameter)為何？【10 分】
一般最常用到的傳動齒輪組型式有蝸齒輪(worm gears)，斜齒輪(bevel gears)，螺旋齒
輪(helical gears)與正齒輪(spur gears)。根據一對齒輪組的裝置方式，請回答下列問題：
（二）哪些齒輪組的軸是平行的且同平面？【5分】
（三）哪些齒輪組的軸是不平行的，但是同平面？【5分】
（四）哪些齒輪組的軸是不平行的，且不是同平面？【5分】
題目三：
請回答下列問題：
（一）如【圖 3-1】所示，有一塊矩形板，受到軸向拉力 P，中央 a-a 處有個直徑為 d
的圓孔，矩形板截面的高為 b，厚度為 t。請繪出截面 a-a 處的應力分佈？若截
面a-a 處的最大應力為
max
，請寫出應力集中係數的數學表示式？【10 分】
（二）有個受到彎曲力矩(bending moment) M為300 N-m 的元件，如【圖 3-2】所
示，直徑 D=200 mm，圓角半徑 r =10 mm。請問該元件的最大應力為多少
kPa？【15 分】【提示：用【圖 3-3】解應力集中係數。】
題目四：
機械軸(shaft)上經常裝置些傳動元件(power-transmitting members)，請回答下列問題：
（一）請寫出任意四種裝置於軸上的傳動元件名稱（中英文皆可）。【8分】
（二）當採用最大剪應力理論(maximum-shear-stress theory)於軸的設計時，預測設計
失敗的關係式為:
s
y
n
S
2
max
，請問符號
y
S
及
s
n
代表什麼意義？【6分】
（三）於設計軸的關鍵部位(critical section)可算出應力狀態之主應力(principal
stresses)
1
，
2
及
3
，請以此應力狀態寫出第（二）小題預測設計失敗的關係
式。【5分】
（四）如下方【圖四】中的傳動軸上裝置兩個鍊輪及其受力狀態，A及B為軸承，若以
軸線方向為 x座標，請繪出該軸的力平衡自由體圖(free-body diagram)。【6分】
【圖四】
【圖3-1】
【圖3-2】
【圖3-3】
【圖1-1】
【圖1-2】