申論 1有一馬達重量為25 kN，在馬達上方需設計一環首螺栓（eye bolt）作為安裝吊掛之用，若選用之螺栓強度等級為8.0（抗拉強度S=1034.3 MPa、u降伏強度S=894.6 MPa）且設計時之安全係數為5.0，試求應選用y之螺栓尺寸規格、最少之鎖入螺牙數？（ISO 螺絲螺牙根部直徑d=d-2×0.54127p，d 為公稱直徑、p 為螺距）（20 分）r環首螺栓TABLESELECTED LIST OF ISO SCREW THREADSOutsidePitchOutsidePitchDiameter,Pitch,Diameter,Stress Area,Diameter,Pitch,Diameter,Stress Area,mmmmmmmm2mmmmmmmm2
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弱點分析
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申論 2如圖所示之ㄇ形桿件於A 及D 點焊接於垂直牆面上，若已知靜態負載PPl2Pl在A 及D 點分別產生之扭矩為T1、彎矩M2，其中ll28 E (12)EGP=1000 N、l=1 m、l=0.25 m、d=40 mm。設此桿件材料之抗拉強度為500 MPa、降伏強度為400 MPa、楊氏係數E=210 GPa、剪力模數G=80.8GPa，試分別以最大剪應力理論、畸變能理論（distortion energy theory）計算此桿件在A 點之設計安全係數。（20 分）
申論 3有一SAE1040 冷拉鋼之材料桿件，其材料抗拉強度為550 MPa、降伏強度為490 MPa，承受一軸向之拉伸疲勞變動負載：F= 3500 N、F=maxmin500 N。若材料之耐久限（endurance limit）為210 MPa，且桿件上無應力集中，設計時之安全係數為，則當桿件設計壽命為次負載循環下，求其所需之桿件截面積大小。（20 分）
申論 4有一螺旋壓縮彈簧，鋼絲直徑4.0 mm、平均螺旋半徑14.0 mm、總螺旋圈數8 圈，彈簧兩端為磨平（ground，總共無效圈數為1.0），承受靜態負載大小為450 N。若鋼絲之抗拉強度S= 1400 MPa 且拉伸降伏強度uS、剪力降伏強度S 與S 比值：S/S=0.60、S/S=0.40，剪力模數為ysyuyusyu79.5 GPa，試求此彈簧使用下之安全係數及此彈簧之彈簧常數。（可能用16PR0.615Gd4到之公式提示：K、K1、=k ）（20 分）Sd3Sc64R 3NC
申論 5有一旋轉機械上每一圈迴轉軸之扭矩輸出如圖所示，軸之轉速為60 rpm，若軸之動力由一固定扭矩之馬達所帶動，且不計機械之其他動力損失，試求以能量平衡之觀點所需選用馬達之功率。另外，若軸上欲控制轉速變動係數（coefficient of fluctuation）低於0.20，則所需之鐵製平板飛輪的外徑應為多少？飛輪鐵材厚度為200 mm，質量密度為7680 kg/m3。（20 分）Output TorqueTorque (kN-m)80°Crank Angle (o)