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112年 - 112 地方政府特種考試_三等_機械工程:機械設計#118366
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題組內容
四、規格 M20 × 2.5 的 ISO 粗螺紋螺栓使用於一螺栓接頭中承受 20 kN 的外拉力負載 P。該螺栓的預負荷 F
i
= 125 kN,而螺栓與組件勁度比為 1:4。已知該螺栓的安全強度(proof strength)S
p
= 600 Mpa,螺栓拉應力面積 (tensile stress area)A
t
= 245 mm
2
。
(一)試求防範螺栓因靜應力超過安全負荷而降伏的安全係數。 (15 分)
相關申論題
一、已知結構工程應用需使用一圓形桿件來支撐 400 kN 的軸向拉力 F,且不會超過所選用材料的降伏強度 Sy。設計時考量選用 1040 碳鋼、4140 合金鋼、Al 2024 鋁合金及 Ti-6Al-4V 鈦合金四種材料,其材料性質如下表所示。請依據最小直徑的設計目標,決定上述材料中最適用的一種材料。列出計算結果,並說明理由。(提示:軸向應力σ= F/A = Sy。)(20 分)
#505415
(一)請依據 Marin 修正式,求該實心鋼軸之修正疲勞限(modified endurance limit)Se。
#505416
(二)利用修正古德曼(Goodman)疲勞失效準則,求該軸防範疲勞損壞的安全因數 n。
#505417
(三)利用應力-壽命方程式σrev = aNb,求該旋轉軸在上述完全反覆彎矩作用下預期的疲勞壽命 N。其中係數 a = (fSu)2/Se 及 b = -[log(fSu/Se)]/3。
#505418
(一)試求齒輪 3 及 4 的齒數,以及齒輪 2 與 3 的中心距離。(10 分)
#505419
(二)假設齒輪 2 在 1500 rpm 轉速下運轉並傳遞功率,請根據彎曲強度及路易斯彎曲應力公式,求作用在齒輪 2 的切線負載 Ft 及該齒輪可傳遞 的功率。已知該齒輪的路易斯(Lewis)形狀係數 Y = 0.337,允許彎曲 強度σall = 80 Mpa。路易斯彎曲應力公式 σ= KvFt /(bmY ) ,其中 Ft 為作 用在輪齒的切線負載(N) ;動態因數 Kv= (6.1+V )/6.1,V 為節線速度 (m/s)。(15 分)
#505420
(二)試求導致該螺栓接頭分開的外施負載值。 (10 分)
#505422
2.請求出此圓盤離合器之傳動扭矩?【7 分】
#563215
1.請求出此圓盤離合器之軸向壓合推力?【6 分】
#563214
2.請求出此圓盤離合器之傳動扭矩?【6 分】
#563213
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