地特三等申論題
108年
[機械工程] 機械設計
第 二 題
二、一根受到扭轉的直徑 60 mm 之鋼製實心圓棒，剛性模數 G 為 77 GPa，其設計條件為⑴軸的容許剪應力（Allowable shear stress）為 τ_w = 40 N/mm² 及⑵扭角變形量為每公尺不得超過 1°，試求該圓棒的最大容許作用扭力（Torque）。（20 分）
📝 此題為申論題
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本題為經典的傳動軸設計問題，測驗考生是否理解「強度（Strength）」與「剛度（Rigidity）」雙重準則。解題時必須分別根據「最大容許剪應力公式」與「扭轉角公式」計算出兩種極限扭矩，最後基於安全設計原則，取兩者算得之『較小值』作為最終的最大容許扭力。
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【解題關鍵】分別依據強度準則（扭轉剪應力公式：$\tau = \frac{Tc}{J}$）與剛度準則（扭轉角公式：$\theta = \frac{TL}{GJ}$）求出極限扭矩，並取兩者之較小值。 【解答】 計算：
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