所屬科目：機械設計
⑴彈簧總圈數及使用此彈簧時圓形直孔之最小直徑。
⑵若允許最大壓縮量為 29.5 mm，根據剪應力降伏強度，計算安全係數。
二、下圖所示，一塊高強度板材以四根鉚釘接合於一剛性基板上，並承受一往下之負載 P，所有鉚釘之直徑均為 20 mm，鉚釘之工作剪應力為 120 MPa，試求此接合方式所能承受之最大工作負載 P。
三、一鋼質軸件，其拉伸極限強度（ultimate strength）= 551 MPa、拉伸降伏強度 = 431 MPa 及修正耐久限（modified endurance limit）= 276 MPa。軸件受到固定之扭轉剪應力 103 MPa 及反覆變動之彎曲應力 172 MPa（彎曲應力在 –172 MPa 與 172 MPa 間週期 式反覆變動），根據修正 Goodman 疲勞準則及最大畸變能（distortion energy）失效理 論，求疲勞安全係數。
四、如下圖所示之圓盤離合器，其摩擦襯料（Lining）為空心圓盤狀，圓盤內徑為 d，外徑為 D。假設均勻磨耗（uniform wear），亦即磨耗正比於正向壓力（pressure）與速 度之乘積。試推導此離合器傳動之扭矩 T 為：，其中 為驅動彈 簧施加於圓盤之軸向作用力，μ 為摩擦係數。
參考公式：
五、如下圖所示之正齒輪組，各齒輪之齒數如圖示，2 號齒輪為主動輪以 1750 rpm 轉動， 經 3 號齒輪傳遞 2.5 kW 之功率，3 號齒輪為惰輪。齒輪之壓力角 20°，全齒深，模數 為 2.5 mm。試分析作用於 3 號齒輪上之所有作用力。
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= 551 MPa、拉伸降伏強度
= 431 MPa 及修正耐久限（modified endurance limit）
= 276 MPa。軸件受到固定之扭轉剪應力 103 MPa 及反覆變動之彎曲應力 172 MPa（彎曲應力在 –172 MPa 與 172 MPa 間週期 式反覆變動），根據修正 Goodman 疲勞準則及最大畸變能（distortion energy）失效理 論，求疲勞安全係數。
，其中
為驅動彈 簧施加於圓盤之軸向作用力，μ 為摩擦係數。
