四、以 20 Hz 頻率旋轉的不銹鋼軸，在 A 和 B 處由平滑軸承支持，並可自由旋轉。已知不銹鋼的容許剪應力 τallow = 56 MPa，剪模數 G = 76 GPa，而 C 相對於 D 容許的扭轉角為 0.2°，試求不銹鋼軸直徑應為多少？設若馬達輸出功率為 30 kW，齒輪 C 和 D 分別使用 18 kW 和 12 kW，且摩擦損失可以忽略。（20 分）
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