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1 若軸轉數N(rpm)，扭矩為T(kg‧m)，則軸所傳送之馬力PS為
A 2πRNF/63000
B 2πT/450000
C NT/4500
D TN/716.2
  

PS＝T× ω

＝T×(2πN/60)×(1/75)＝TN/716.2

2 一般方鍵的壓應力與剪應力的比值為
A 2
B 1/2
C 4
D 1/4
3 一傳動軸於轉速600rpm下，傳送50PS之動力，則此軸之扭矩約為多少kg-m？
A 119kg-m
B 89.5kg-m
C 59.7kg-m
D 29.8kg-m
  

PS:公制馬力

1 PS = 75 kg-m/s

50×75=3750 kg-m/s

3750=T×(2π×600/60)

T = 3750/20π =59.7(kg-m)

4 有一軸以5HP來傳動，其轉速為1000rpm，則此軸產生之扭矩為
A 5.52 lb-ft
B 13.1 lb-ft
C 26.2 lb-ft
D 52 lb-ft
  

HP : 英制馬力

1HP = 550 lb-ft/sec

5 × 550 = T × (2π×1000/60)

T=26.2(lb-ft)

5 一軸之直徑為D，傳遞之扭矩為T，安裝一鍵其高度為H，長度為L，寬度為W，則產生於此鍵之壓應力為
A 2T/DLH
B 2T/DLW
C 4T/DLH
D 4T/DLW
  

Sc=F/A

F=2T/D，A=L×H/2

Sc=F/A =`((2T)/D)/(L×H/2)`=4T/DLH

6 關於鍵的敘述，下列何者正確？ 105
A 鍵的強度通常由運轉中的平均扭矩來設計
B 鞍鍵被大量使用於傳遞重負荷
C 計算方鍵所承受的剪應力時，不需要使用鍵的高度值
D 設計鍵的強度時，考慮承受軸迴轉的剪應力即可，壓應力一般都略過
  

鍵的強度通常由運轉中的最大扭矩來設計

鞍鍵被大量使用於傳遞輕負荷

設計鍵的強度時，須考慮剪應力和壓應力

7 當傳遞扭轉力矩時，鍵上所受之主要力為
A 壓應力
B 熱應力
C 拉應力
D 剪應力
8 軸與齒輪以平鍵緊固結合在一起，以傳達動力，則有關此平鍵上之壓應力與剪應力的敘述，下列何者正確？ 97
A 平鍵上的壓應力大於剪應力
B 平鍵上的壓應力等於剪應力
C 平鍵上的壓應力小於剪應力
D 依軸的旋轉方向不同，平鍵上的壓應力可大於或小於剪應力
  

平鍵所承受之壓應力 Sc=4T/DhL、剪應力 Ss=2T/DwL

Sc：Ss=4T/DhL ：2T/DwL

Sc：Ss=4/h ：2/w

平鍵 h < w，故壓應力 Sc 必大於 剪應力 Ss

9 一直徑20 cm之軸，以帶輪傳動，帶輪上用一2 cm×2 cm×15cm之方鍵連結於軸上，轉速300rpm時傳輸功率47.1kW，則鍵上所受之剪應力約為多少MPa？ 101
A 4 MPa
B 5 MPa
C 6 MPa
D 8 MPa
  

20cm = 0.2m

47.1k＝F×π×0.2×300/60

F=15000N

1MPa (百萬帕)=1 N/mm2

2cm=20mm，15cm=150mm

剪應力Ss = F/wL=15000/(20×150)=5 MPa

10 有一方鍵安裝於圓軸上，鍵長為 20 mm，鍵寬為圓軸直徑的1/4倍，鍵的容許壓應力為10 N/mm2，圓軸受20 N-m之扭矩，若僅考慮鍵的壓應力，則鍵寬至少應為多少mm？ 104
A 5
B 10
C 20
D 40
  

因為方鍵，所以鍵寬W＝鍵高H＝1/4D

壓應力Sc＝4T/DHL

10=4×20000/(D×D/4×20)

D=40mm，W=40/4=10mm