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普考申論題 115年 [機械工程] 機械設計概要

第 四 題

四、以一直徑為 3 mm 的金屬絲螺旋纏繞 10 圈來製作螺旋彈簧,該材料的剪力模數為 60 GPa,試問金屬絲的內徑應該為多少才能製作彈簧係數為 0.8 N/mm 的彈簧?(25 分)
(註:作答請列出單位。)
📝 此題為申論題

思路引導 VIP

這是一題標準的螺旋彈簧設計題。首先辨識參數:線徑 d=3mm,有效圈數 Na=10,剪力模數 G=60GPa,彈簧常數 k=0.8 N/mm。目標是求「內徑」。 思考順序:

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【考點分析】 螺旋壓縮彈簧的力學關係式、彈簧常數(Spring rate)計算、以及彈簧幾何參數的定義(外徑、內徑、平均直徑)。 【理論/法規依據】

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