一、一馬達之輸出最大扭矩為 50 N-m，經過一 4：1 的減速機來帶動一個輪軸，若此輪軸的材料之抗剪降伏強度為 125 MPa，若不考慮疲勞的影響，求輪軸在安全係數為 3 的情況下輪軸之直徑為何？（25 分）

三、有一馬達輸出最大扭矩為 150 N-m，其軸之直徑為 30 mm，此軸利用一方形鍵（長度為 20 mm）來將扭矩傳到聯軸器上，若不考慮安全係數及疲勞的影響，此鍵的寬度及高度要多少才可支持此扭矩？（軸與鍵材料之容許正向應力為 250 Mpa 而容許剪力為 125 Mpa.）（25 分）