申論 1設計一個如圖所示之C 型夾，其螺旋之外徑為16 mm，節距為4.25 mm 之艾克姆（Acme）螺紋。陰陽螺紋接觸面之平均摩擦直徑為11 mm，螺紋間之摩擦係數為0.15。該C 型夾之設計是基於距離螺旋中心70 mm 處，最大施以27 N 之力於手把上。為了挾緊物體，忽略導程角（lead angle）效應，試推導所需之扭力公式。提示：此扭力公式可表示為負荷外力、平均螺旋直徑、螺旋摩擦係數及螺旋導程（lead）的函數。（15 分）試求該C 型夾之最大挾持力是多少牛頓（N）。（10 分）pp29° 2pAddrB
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申論 2有一直徑為d = 50 mm 之軸上安裝一長度為L、寬度為b = 14 mm 之方鍵，此鍵使用材料之容許拉伸或壓縮應力為σw = 100 MPa，容許剪應力為τw = 58 MPa，為了使軸能傳遞扭矩T = 875 N．m，請問此方鍵最小之長度為多少mm？（25 分）
申論 3於平坦路面行駛的兩軸汽車，煞車時的作用力圖如下圖所示，求其前後輪之最大煞車阻力F及bfmaxF。（請使用圖中標示的符號推導，設前後輪之有效輪胎滾動半徑分別為r 及r，輪胎與地面之brmaxfr摩擦係數為μ。）（25 分）Rmg速度c.g. mamaxhFbf F OmaxbrmaxλλLW Wfr
申論 4附圖所示為應用在汽車手排變速系統（manual transmission）上的回歸齒輪系。齒輪2(T2 = 14)為主動齒輪；齒輪3(T3 = 31)、齒輪4(T4 = 25)、齒輪5(T5 = 18)以及齒輪6(T6 = 14)為一複式齒輪；齒輪7(T7 = 14)為惰輪，和齒輪6 嚙合。當引擎轉動時，動力由輸入軸帶動齒輪2 轉動，並經由齒輪2 帶動在軸A-A上的齒輪3、齒輪4、齒輪5、齒輪6 以及惰輪7。齒輪8(T8 = 20)與齒輪9(T9 = 27)可在輸出軸上滑動，以和齒輪4 與齒輪5（或齒輪7）嚙合，將運動和動力經由輸出軸輸出。試求這個變速器在各個檔位的轉速比。（25 分）離合器輸入軸2 8 輸出軸A A 6附圖 汽車手排變速器齒輪系