所屬科目：機械設計
一、一個碳鋼零件承受著靜態負載，其降伏強度為 400 MPa ，設計條件為安全係數不得低於 2.5。經分析後發現該零件最嚴重之處的應力狀態為 = 120 MPa， = 20 MPa ，= 80 MPa，試以最大剪應力理論檢查該零件是否安全。
二、有一根承受扭矩的實心圓軸，其容許剪應力（allowable shear stress）為 = 80 N/mm 2 。已知圓軸的直徑為 12 mm，轉速為 1500 rpm，試求該軸 所能承受的扭矩及所能傳遞的功率。
三、有兩根彈性係數（spring rate）相同的琴鋼絲螺旋壓縮彈簧，具有相同的螺旋圈數，其中一根的線徑為 3 mm、外徑為 18 mm；另一根的線徑 為 4 mm，試求這根螺旋壓縮彈簧的外徑。
四、一部螺紋導程為 8 mm 的螺旋起重機，其手輪的作用臂長為 40 cm，作 用臂的末端的作用力為 120 N，起重機的摩擦損失為 30%，試求該起重機所能舉起的最大荷重。
五、有一對壓力角為 20°、模數 m 為 6 的漸開線正齒輪，這對齒輪的中心距 為 270 mm。已知小齒輪的齒數為 18，試求這對齒輪的轉速比及大齒輪的齒數、節圓直徑與基圓半徑。
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= 120 MPa，
= 20 MPa ，
= 80 MPa，試以最大剪應力理論檢查該零件是否安全。
= 80 N/mm 2 。已知圓軸的直徑為 12 mm，轉速為 1500 rpm，試求該軸 所能承受的扭矩及所能傳遞的功率。