高考申論題
110年
[航空器維修] 航空器液壓系統
第 二 題
📖 題組：
三、(一)試說明液壓缸（Hydraulic cylinder）的基本構造（請畫出剖面圖）。(15 分)(二)若油壓缸的內部直徑為 D，活塞桿的直徑為 d，要達到推力為 F，活塞速度為 V 時，液壓油的壓力及流量如何設計？(10 分)
三、(一)試說明液壓缸（Hydraulic cylinder）的基本構造（請畫出剖面圖）。(15 分)(二)若油壓缸的內部直徑為 D，活塞桿的直徑為 d，要達到推力為 F，活塞速度為 V 時，液壓油的壓力及流量如何設計？(10 分)
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
若油壓缸的內部直徑為 D，活塞桿的直徑為 d，要達到推力為 F，活塞速度為 V 時，液壓油的壓力及流量如何設計？(10 分)
思路引導 VIP
本題主要考查液壓缸基礎設計理論，考生應立即聯想「帕斯卡原理（P=F/A）」求壓力，以及「連續方程式（Q=AV）」求流量。解題關鍵在於必須明確分辨液壓缸作動方向（伸出或縮回），因為這會決定液壓油實際作用的「有效受力面積」（完整圓面積或扣除活塞桿的環狀面積）。
小題 (一)
試說明液壓缸（Hydraulic cylinder）的基本構造（請畫出剖面圖）。(15 分)
思路引導 VIP
考生看到此題應先在腦中建構液壓缸的實體剖面，將關鍵組件（缸筒、活塞、活塞桿、密封件、端蓋、進出油口）逐一對應。作答時必須提供清晰的剖面示意圖（或結構標示），並以條列方式精準說明各部件的工程功能與設計要求，才能獲得完整分數。
液壓缸設計與參數分析
💡 運用帕斯卡原理與連續方程式，區分活塞受力面積以計算壓力與流量。
| 比較維度 | 伸出行程 (Extension) | VS | 縮回行程 (Retraction) |
|---|---|---|---|
| 有效作用面積 | πD²/4 (無桿側) | — | π(D²-d²)/4 (環形) |
| 設計壓力 (P) | 4F / (πD²) | — | 4F / [π(D²-d²)] |
| 設計流量 (Q) | (πD²V) / 4 | — | [π(D²-d²)V] / 4 |
💬相同負載下，縮回行程因面積較小，需較高設計壓力；相同流量下，縮回速度較快。
