申論 1以三槽的V 型皮帶輪傳動9 kW，1750 rpm馬達動力至工業泵，驅動皮帶輪節圓直徑d 200 mm，使用三條V 型皮帶，其分配到相同的張力，被動皮帶輪之節圓直徑d 300 mm，皮帶輪中心距離C 1200 mm，若皮帶緊邊張力(F )與鬆邊張力(F )之關係：FF1cexp(0.513 )FF2cN其中F (N)0.1675()v2為皮帶離心力，求：（每小題5分，共25分）cm2s2㈠皮帶節線之線速度v？㈡小皮帶輪之皮帶包覆角（wrap angle）(radian)？㈢每條皮帶之緊邊張力F(N)？㈣傳動此9 kW動力不打滑，所需之初始張力（initial tension）F(N)？i㈤若輪內的皮帶受到等效彎曲張力F(N)=65 (N m)d，其中d(m)為皮帶b輪節圓直徑，求各條皮帶受到之等效最大張力？（以上數值及物理量隨後括號內為其單位。）
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申論 2一個滾珠軸承的工作內容有三項，第1項占工作時間比例為0.3，其轉速為3000 rpm，等效徑向負荷為3000 N，第2項占工作時間比例為0.2，其轉速為2000 rpm，等效徑向負荷為4000 N，第3項占時間比例為0.5，其轉速為1000 rpm，等效徑向負荷為5000 N，其壽命負荷方程式為F 3LC3106，欲使此軸承工作壽命總小時數為6萬小時，求：㈠前述三項工作的總壽命轉動次數（rev）？（10分）㈡三項工作負荷對軸承壽命作用的等效負荷？（10分）㈢選擇的軸承的型錄額定負荷（catalog load rating）或動容量（dynamiccapacity）C 需為多少？（5分）
申論 3某機械元件之臨界危險點應力狀態為200 MPa，100 MPa，xy200 MPa，0 MPa，0 MPa，60 MPa，求：zxyxzyz㈠該點之三個方向的主應力？（12分）㈡該點之馮密西斯（von Mises）應力？（8分）㈢其使用材料的降伏強度為S 715 MPa，求安全係數？（5分）y
申論 4以螺栓鎖緊組合元件，螺栓剛度（stiffness）k 11.5 N m，元件接頭剛b度k 24 N m，以預力F 60 kN上緊螺栓，在元件接頭部產生了上緊的mi壓力，其值與螺栓上緊預力相等。當平行於螺栓軸向的週期性拉力從P30 kN至P70 kN反覆作用於此接頭時，元件總成與螺栓有相同minmax之伸長量，螺栓受力有效面積A 245 mm2，求：（每小題5分，共25分）t㈠元件接頭所受到合力之平均值？㈡元件接頭所受合力之振幅值（amplitude of resultant force）？㈢螺栓所承受正向應力之平均值？m㈣螺栓所承受正向應力之應力振幅（stress amplitude）？a㈤螺栓材料的最小認證極限強度為S600 MPa，忍耐限為utS 162 MPa，根據古德門（Goodman）理論：ma，求螺栓eSSnutef之綜合安全係數n ？f