普考申論題
108年
[機械工程] 機械原理概要
第 二 題
有一傳動軸在 150 rpm 轉速下穩定地傳遞 10 kW 之動力，其軸上使用如圖之實心圓銷（round pin）與輪轂作耦合傳動。銷直徑 d 為 10 mm，試求在傳動時，銷中所承受之剪應力，以及在輪轂上所受之承壓（bearing）應力。（20 分）
📝 此題為申論題
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本題測驗傳動軸與銷之受力分析。解題第一步須利用功率與轉速關係式求得傳動扭矩。第二步分析銷的剪切，軸與輪轂交界處構成『雙剪切』模型，利用扭矩平衡求得剪力再除以截面積即為剪應力。第三步分析輪轂承壓，假設承壓應力均勻分布於輪轂孔之投影面積，合力作用於幾何中心（即力臂為半徑中點），再次建立扭矩平衡方程式即可求解承壓應力。
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【解題思路】利用功率與轉速公式求出系統承載之總扭矩，再由扭矩平衡原理分別計算圓銷交界處之雙剪切應力，以及圓銷與輪轂接觸面之均勻承壓應力。 【詳解】 已知條件整理：
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