機械工程 106 年機械設計學研究考古題

請設計計算一組具自鎖效應之蝸桿蝸輪組，以傳遞交錯角90 度的運動，減速比為1：30， 摩擦係數μ = 0.2。請說明您設計的模數、蝸桿及蝸輪齒數、蝸桿節圓直徑、導程角、 中心距。（25 分）

如下圖所示之銲件直徑為50 mm，長度150 mm。利用填角熔接銲接於機壁上，銲道 寬度6 mm。若其承受的負荷分別為T = 2 kN-m，F = 8 kN。試求銲道喉部（weld throat） 的最大剪應力。其中圓形銲道之單位二次極面積矩（unit second polar moment of area） Ju = 2πr3，單位二次面積矩（unit second moment of area）Iu = πr3。（25 分）

一平面應力元素之應力狀態如下圖所示。試利用莫爾圓求出其主應力及方向。（25 分）

如下圖所示之軸上安裝兩個齒輪，若PA = 2000 N、PC = 4000 N。請繪出軸所承受之 剪力圖與彎矩圖。（25 分）