申論題

題目三： 於機械軸上常裝置各種傳動元件，這些傳動件與軸的接觸部分稱為輪轂(hub)。常用於 結合輪轂與軸的基本元件有平行鍵(parallel key)，捲銷(roll pin)，緊定螺栓(set screws)等， 分別表示於【圖 3-1】，【圖 3-2】及【圖 3-3】。請回答下列問題：

於【圖 3-1】的鋼製軸，材質的降伏強度為 520 MPa，直徑為 35 mm。該軸轉速為 600 rpm，經由齒輪組傳遞 28 kW。該軸上裝置如【圖 3-1】的平行鍵，寬度 w 為 10 mm，高度 h 為 8 mm，材質為冷拉鋼，降伏強度為 450 MPa。設計安全因子為 3.0，分別考慮畸變能 量失敗理論( )，及考慮直接壓應力失敗理論()，請問： （二）作用於該鍵的剪力為何？【5 分】