113年 - 113 專技高考_機械工程技師：機動學與機械設計#123959

一、工程上有多個常用於估算金屬材料受到變動負載時，疲勞破壞的準則，請繪製一橫軸為平均應力（Midrange Stress）、縱軸為應力變化量（Alternating Stress）的圖，並清楚標示與說明負載線（Load Line）及以下幾個常用準則–Soderberg Line,Gerber Line,ModifiedGoodman Line,ASME-elliptic Line,Yield Line，並說明如何計算所能承受負載極限與安全係數。

(一)配合齒輪之小齒輪可容許之最少齒數。

(二)達到接觸比為 2.5 之小齒輪最少齒數。

(三)能與(二)之答案匹配之齒輪最多齒數。

(四)若(二)與(三)答案齒數之齒輪配合，如軸距因使用久而鬆脫變大，齒輪壓
力角會如何改變？

(五)與齒條配合時小齒輪可容許之最少齒數。

三、若欲拉起 20 kN 之負載，可用之出力為 0.4 kN，試以一惠斯頓差動滑車組作為主要省力機構，繪出機構圖並決定其定滑輪之兩輪直徑及直徑比，並列出所有假設與計算過程。

四、一鋼製直徑 36 mm 的軸，所用材料降伏強度為 530 MPa，設計運轉在600 rpm。使用一鍵（Key）作為動力傳輸元件，其材料降伏強度為 450 MPa，寬度為 10 mm，長度為 36 mm，安全係數為 2.8，請計算最大可傳輸動力為何？請詳列計算過程。