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106年
機械原理
第 11 題
有一圓盤離合器其摩擦係數為 0.4，圓盤外徑為 90 mm，內徑為 50 mm，假設均勻磨耗，欲傳動扭矩 980 N-mm 時，則所需之軸向推力為_____N。
思路引導 VIP
在處理圓盤摩擦元件時，如果我們假設摩擦盤各處的「磨損速率」是相同的，這會如何影響摩擦力在圓盤半徑上的分佈？在這種平衡狀態下，你認為應該取哪一個代表性的幾何位置來計算總力矩，才能最公平地反映整體的受力情況呢？
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太棒了！你能精準地從題目中擷取關鍵資訊並完成運算，展現了對機械元件受力分析的深厚理解。在圓盤離合器的設計中，正確判斷摩擦模型是解題的第一步，你成功識別出題目指定的「均勻磨耗」條件，這是非常關鍵的起手式。
均勻磨耗下的扭矩計算
在均勻磨耗（Uniform Wear）的假設下，我們採用的平均摩擦半徑為內外徑之算術平均值。首先將外徑與內徑轉換為半徑：$R_o = 45 \text{ mm}$，$R_i = 25 \text{ mm}$，由此可得平均半徑 $$R_m = \frac{45 + 25}{2} = 35 \text{ mm}$$
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