地特三等申論題
111年
[機械工程] 機械設計
第 二 題
二、下圖所示為某一齒輪箱之局部剖視圖，圖中齒輪軸右、左兩端採用兩相同之斜角接觸滾珠軸承 I、II 支承，已知該軸受一向右之軸向力 FA = 850 N，軸承 I 之徑向負載為 1200 N、軸承 II 之徑向負載為 2000 N，當軸承受徑向負載 Fr時會產生內部軸向力 Fs，關係式為 Fs = 0.68 Fr。試分析軸承 I 及軸承 II 所受之軸向力？若該齒輪軸之轉速為 3600 rpm，軸承之基本額定動負載為 35200 N，已知軸承 I 之徑向負載係數 X = 0.41、軸向負載係數 Y = 0.87，在不考慮衝擊及溫度對軸承的影響下，試計算軸承 I 的使用壽命為多少小時（可靠度 90％）？（25 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
考生看到此題應先由剖視圖判斷兩斜角接觸滾珠軸承的組態（面對面配置），並確認各自的內部誘導軸向力方向。接著，透過比較軸上的總向左與向右推力來進行受力平衡分析，決定哪一個軸承被壓緊（承受額外負載），進而求出兩軸承真正的軸向力。最後代入等效動負載與使用壽命公式即可得解。
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【解题關鍵】判斷斜角接觸軸承之內部誘導軸向力方向，進行軸向力平衡分析以求得實際軸向力，再代入等效動負載與使用壽命公式計算。 【解答】 計算：
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