申論 1有一直徑d = 25 mm之實心圓桿，承受一穩定彎矩M = 120 N-m，已知該圓桿材料之降伏強度S = 170 MPa，試計算：㈠此圓桿在受彎矩下之「安全因子」為多少？（10分）㈡若此圓桿除承受彎矩外，同時也受到一穩定扭矩T = 80 N-m，則圓桿所受之「最大主應力」為多少？此時安全因子為何？（15分）
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弱點分析
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申論 2有一徑向滑動軸承內孔與轉軸採「基孔制」H7/e7之配合，已知軸承內孔直徑之基本尺寸為115 mm，試查詢表一及表二回答以下問題：㈠軸承內孔直徑與轉軸直徑之最大及最小實體尺寸分別為多少？（10分）㈡最大及最小之干涉（或餘隙）分別為多少？（10分）㈢配合方式是屬於「干涉配合」、「過渡配合」或「餘隙配合」？（5分）表一公差等級（單位：0.001 mm）公差等級IT5IT6IT7IT8IT9IT10基本尺寸(mm)50~80131930467412080~1201522355487140120~18018254063100160180~25020294672115185表二軸之標準上偏差基本尺寸上偏差（單位：0.001 mm）（mm）cdefgh65~80-150-100-60-30-10080~100-170-120-72-36-120100~120-180-120-72-36-120120~140-200-145-85-43-140140~160-210-145-85-43-140
申論 3今欲選用某一型單列深溝滾珠軸承用以承載徑向負載F = 5000 N及軸向r負載F = 2500 N，已知軸承轉速n = 1500 rpm、基本額定動負載C = 105akN、基本額定靜負載C= 68 kN，試求該軸承壽命L為多少小時？（25分）補充公式及說明：⑴滾珠軸承負載P與壽命L之關係為P 3L 常數；PXFYF（X 及Y 由表三查詢）ra⑵基本額定動負載C對應106 轉之軸承額定壽命。表三徑向負載係數X 及軸向負載係數YF /F≦eF /F > eararF /Cea0XYXY
申論 4有一機械傳動系統之配置如下圖所示，動力由馬達輸出至皮帶傳動系統，再經齒輪傳動系統輸送至工作機；已知馬達輸出轉速為n= 1800 rpm，工m作機需求轉速n= 120 rpm及功率P = 10 kW，大帶輪及小帶輪之直徑比為ww2.5、齒輪1齒數z = 17、齒輪2齒數z = 51、齒輪3齒數z = 17，試計算：㈠若不考慮傳遞功率損失，則馬達轉矩T =？（7分）m㈡齒輪4之齒數z 應設計為多少？（10分）㈢若已知齒輪1及齒輪2為標準正齒輪、且標準中心距C = 119 mm，則齒輪模數m = ？基圓節距P = ？（8分）b小帶輪齒輪4工作機馬達軸承齒輪3齒輪2大帶輪齒輪1機械傳動系統之配置簡圖