申論 1一簍一簍農產品放在承盤（長度2000 mm），需由第1 位置（水平方向）進料後，搬至第2 位置（與水平方向成45°）黏貼條碼，再搬至第3 位置（水平方向）出料，一次搬運一簍，位置如圖一所示，以黑點表示承盤左側底部座標。請設計單一自由度之連桿機構，完成前述作業。如果一簍農產品重800 N，以左側接地連桿為輸入桿，輸出力（農產品重量）作用在耦桿中間位置，估算在第1 個位置時，需施若干扭矩？（25 分）(4800,3200)45°(3400,1500)(1000,1000) (3000,1000) (單位：mm)圖一
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申論 2行星齒輪系廣泛應用在變速機構，如圖二所示之齒輪機構，四個齒輪：編號為1、2、3、4，齒數分別為60、18、54、24 齒，其中4 號齒輪固定。如果1 號齒輪轉速為600 rpm，順時針方向（由機構左側面向軸觀看），旋轉臂為輸出，請問輸出轉速若干？轉向為何？如果想得到輸出轉速為順時針750 rpm 時，輸入與輸出軸不變，請重新設計各齒輪齒數，齒數需介於18 至80 齒，旋轉臂長度可以改變。（25 分）2:18T3:54Tω=600 rpm 旋轉臂input1:60T4:24T圖二(背面)科 別： 農業機械科 目： 農機設計
申論 3農民常利用有機肥料改良土壤，利用鑽孔機在田間或果園土地上進行鑽孔作業，再把有機肥料灑入孔內，這種鑽孔機使用類似螺旋輸送器構造，利用引擎傳動鑽孔器，使用凸緣連軸器將引擎輸出軸與鑽孔器軸連結，如圖三所示，如果引擎動力10 kW，轉速1000 rpm，直接驅動鑽孔器。利用四支螺栓固鎖兩側凸緣，請問螺栓直徑需若干﹖假設螺栓之容許剪應力為100 MPa。若鍵（用於軸與凸緣連軸器之間）的寬度為5 mm，長度20 mm，容許剪應力為80 MPa，鍵之安全係數若干？其中軸徑為50 mm，應力在容許範圍。（25 分）螺栓軸凸緣連軸器(單位：mm)圖三
申論 4直徑60 mm 軸以圓周填角焊接在鋼板上，焊腳尺寸為6 mm。若焊接部降服強度為300 MPa，安全係數為2，試求容許之彎曲力矩。（25 分）