taipower_recruit_essay
111年
機械原理
第 3 題
📖 題組：
如【圖 11】所示，一直徑 8 cm 之鋼圓軸，連結齒輪使之旋轉，並以寬度 2 cm，高度 H，長 10 cm的平鍵連結，使齒輪以 60 rpm的轉速均勻地傳遞動力，若平鍵的允許剪應力為 6 MPa，允許壓應力為 8 MPa，試求：（3 題，共 20 分）
如【圖 11】所示，一直徑 8 cm 之鋼圓軸，連結齒輪使之旋轉，並以寬度 2 cm，高度 H，長 10 cm的平鍵連結，使齒輪以 60 rpm的轉速均勻地傳遞動力，若平鍵的允許剪應力為 6 MPa，允許壓應力為 8 MPa，試求：（3 題，共 20 分）
軸所傳遞的功率為多少公制馬力？（8 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題關鍵在於先透過平鍵的「寬度、長度」及「容許剪應力」求出最大傳遞剪力與扭矩。接著利用功率公式 $P = T\omega$ 算出瓦特數 (W)，最後除以公制馬力與瓦特的換算常數 (約 735.5 W) 即可得解。
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AI 詳解
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參考解答
1. 計算鍵的剪切面積與承受的最大剪力 平鍵在傳遞動力時，其承受剪切應力的面積 $A_s$ 為鍵的寬度 $W$ 乘以長度 $L$：
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