普考申論題
109年
[機械工程] 機械設計概要
第 一 題
📖 題組：
五、一減速機中間齒輪軸如圖一所示為其絕對尺寸標註，此標註方式沒有考慮到裝配齒輪及軸承所需保證的軸向精度，因此，須以圖二的相對方式標註其尺寸，以表示出加工及組裝的規定，安裝兩齒輪的軸段寬度尺寸公差限界均為（－0.1 mm及－0.2 mm），請解答： 如圖三所示為此軸之幾何公差標註，其中軸承及齒輪定位軸肩端面相對於其本身軸段中心線的幾何公差，都已標註完整了。在其他尚未完成幾何公差標註的部分，包括：兩齒輪的安裝軸段其圓柱面相對於A及B兩端軸之中心線徑向偏轉度（runout）公差為0.025 mm，兩處齒輪安裝軸段之鍵槽相對於其本身軸段的對稱度公差分別是0.030 mm（左齒輪軸段）及0.025 mm（右齒輪軸段），請完成這些部分的幾何公差標註：
五、一減速機中間齒輪軸如圖一所示為其絕對尺寸標註，此標註方式沒有考慮到裝配齒輪及軸承所需保證的軸向精度，因此，須以圖二的相對方式標註其尺寸，以表示出加工及組裝的規定，安裝兩齒輪的軸段寬度尺寸公差限界均為（－0.1 mm及－0.2 mm），請解答： 如圖三所示為此軸之幾何公差標註，其中軸承及齒輪定位軸肩端面相對於其本身軸段中心線的幾何公差，都已標註完整了。在其他尚未完成幾何公差標註的部分，包括：兩齒輪的安裝軸段其圓柱面相對於A及B兩端軸之中心線徑向偏轉度（runout）公差為0.025 mm，兩處齒輪安裝軸段之鍵槽相對於其本身軸段的對稱度公差分別是0.030 mm（左齒輪軸段）及0.025 mm（右齒輪軸段），請完成這些部分的幾何公差標註：
📝 此題為申論題，共 6 小題
小題 (一)
安裝左齒輪軸位寬度之公稱尺寸及公差之標註？（4分）
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考生看到此題應先將圖一（絕對尺寸）與圖二（相對尺寸）進行對照，找出基準點並計算各軸段長度。接著找出代表「左齒輪安裝軸位」（即圖二中子題一的位置）的左右兩端絕對座標相減取得公稱尺寸，最後代入題目給定的公差值完成標註。
小題 (二)
安裝右齒輪軸位寬度之公稱尺寸及公差之標註？（4分）
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先對照圖一的絕對尺寸基準與圖二的相對特徵，找出右齒輪安裝軸段的起訖位置；計算出公稱尺寸後，再將題幹提供的上下偏差限界加上，即可完成標註。
小題 (三)
請說明兩齒輪之間的間隔環是否需標尺寸及其理由？（5分）
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看到「是否需標尺寸及其理由」，應立即聯想機械製圖的「尺寸鏈」原則。觀察圖二可發現已標註總長度及兩側機能段的尺寸，若再標註中間軸肩，會形成「封閉尺寸鏈」導致公差衝突，因此精度要求較低的中間段應作為「閉合環」不予標註以吸收誤差。
小題 (四)
兩處齒輪安裝軸段之圓柱面偏轉度公差標註？（3分）
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本題測驗幾何公差的符號與基準標註。首先從題意擷取關鍵字「偏轉度（runout）」決定公差符號，接著填入公差數值「0.025」，最後判讀基準為A與B兩端軸的共同中心線，故基準標示為「A-B」。
小題 (五)
兩處齒輪安裝軸段鍵槽各別的對稱度幾何公差標註？（6分）
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確認題意要求的幾何公差種類為「對稱度」，並找出左、右兩鍵槽對應的公差數值與基準面。由圖三可知，左齒輪安裝軸段的基準為C，右齒輪安裝軸段的基準為D，依據題目給定的數值依序填入公差框格即可。
小題 (六)
請說明在安裝軸承之兩段軸頸所標註的符號是什麼形態的幾何公差？（3分）
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- 觀察圖三中安裝軸承的兩端軸頸（最外側），可發現右側軸頸上方標註了幾何公差符號「⌭」。
- 辨識符號涵義：該符號代表「圓柱度（Cylindricity）」。