113年 - 113 高等考試_二級_機械工程：機械設計學#123075

科目：機械設計 | 年份：113年 | 選擇題數：0 | 申論題數：6

試卷資訊

所屬科目：機械設計

選擇題 (0)

申論題 (6)

一、有一 S310 × 74 型鋼所構成之結構柱（Column），承受如圖所示作用在 y 軸上的偏心負載 P，若可忽略因挫曲（buckling）所可能產生之問題（即此柱可視為短柱，short column），且材料之降伏強度（yielding strength） 為 250 MPa、抗拉強度（tensile strength）為 320 MPa，設計時基於最大剪應力理論（maximum shear stress theory）之安全係數為 2.0，試求此柱容許之最大負載 P。（25 分）
二、有一薄壁（thin-walled）之圓柱形壓力容器，其桶身之平均直徑 d = 1.5 m、 壁厚 t = 15 mm，在其使用過程中內壓力 p 在= 0.8 MPa、= 4.0 MPa 間週期性變動，無外部壓力，且材料之降伏強度（yielding strength） Sy = 300 MPa、抗拉強度（tensile strength）Su = 400 MPa、修正後之疲勞限 Se = 150 MPa，試求根據靜態降伏失效與疲勞失效（Soderberg’s theory） 分別之設計安全係數。（25 分）
(一)組裝時可能之最大與最小半徑干涉量 。（10 分）
(二)組裝時，若以軸向力推動，則選用機台至少所需之軸向推力規格大小。 （10 分）
(三)組裝完成後，不產生接頭打滑下至少所能承受之軸向轉動扭矩。 （5 分）
四、有一液體潤滑之頸軸承（journal bearing），如圖所示，其中 r 為軸頸半徑、L 為軸承長度，假設軸承上之徑向負載 W 不大，油膜厚度 c 可維持均勻（即軸與軸承間同心、無中心偏置），軸之轉速為 n(rps)、潤滑油之絕對黏度（absolute viscosity）為η，試推導軸承運轉之流體黏滯扭矩及 其等效摩擦係數 f（即 Petroff’s 方程式）。 （25 分）