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103年公務人員特種考試警察人員考試
103年公務人員特種考試一般警察人員考試
103年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：70860
等 別：高員三級鐵路人員考試
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。
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、請回答下列問題：（每小題 5分，共 25 分）
下圖為一鉚釘與板塊的接頭，請問該接頭破壞的可能原因有那些？
Miner’s rule）是在何種受力狀態下使用？
有一 G10400 的鋼板受到冷作加工（Cold working），其降伏強度、最大拉伸強度
以及硬度是否會改變？請說明原因。
請說明動力螺桿（Power screw）的自鎖（Self-locking）現象？其原因為何？
二、請推導貝楚夫軸承方程式（Petroff’s equation），並說明該方程式在何種條件下才有
效？（10 分）
三、下圖所示，有一螺栓接頭，某操作員於鎖緊該接頭時，使螺桿（鋼製，M10
1.5）
承受一預張力 Fi = 4500 N。該螺栓接頭之被鎖件的長度 Lm1 = Lm2 = 20 mm，被鎖件
之軸向（延受力方向）剛性為螺桿的 3倍，請問該螺栓接頭受一分離力（Separating
force） P = 5400 N 時，該接頭是否會被分開？請詳列計算過程。（20 分）
螺
栓
P
Member 1
Member 2
P
Lm1
Lm2
鉚釘
P
P
P
P
300 mm
16 mm cover plates
24 mm main plate
103年公務人員特種考試警察人員考試
103年公務人員特種考試一般警察人員考試
103年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：70860
等 別：高員三級鐵路人員考試
類 科：機械工程
科 目：機械設計
全一張
（背面）
四、下圖所示為一齒輪減速裝置，其輸入軸“A”與輸出軸“C”同在一直線上，輸入軸被一
馬達驅動，當該馬達的輸出功率為 1 kW、轉速為 1725 rpm、順時針方向運轉。請
計算： 輸出軸的轉速與方向（10 分）； 輸出軸的輸出扭力。（10 分）
五、下圖所示為一寬60 mm，厚 2.5 mm 的長方形板，其中心有一直徑為6 mm 的貫穿孔。
該板之材料為 1040 碳鋼，其材料特性為：Su = 372 MPa、Sy = 330 MPa、Se = 186 MPa。
該板受一完全反覆的變動力（Completely reversed alternating force）Pa = -8 kN 至
8 kN。該板受此力不會產生挫屈現象，且其疲勞集中應力係數 Kf = 2.29。請計算該
板在此受力狀況下是否具有無限壽命。（25 分）
Pa = 8 kN
t = 2.5 mm
b = 60 mm
d = 6 mm
Pa = 8 kN
Output shaft “C”
N4 = 48 teeth
4
N3 = 16 teeth
Compound shaft “B”
N2 = 48 teeth
3
2
N1 =
16 teeth
1
Motor-driven
input shaft “A”
cw