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國營聯招 土木應用力學、材料力學10056單選題

一空心圓軸設計以1.75 Hz轉速來傳遞120 kW。軸內徑為外徑的一半。若容許剪應力為45 MPa,試求所需之最小外徑d約為多少mm?

A50
B40
C110正確答案
D200
答案與詳解
C
正確答案
空心圓軸傳遞功率問題:由P=Tω求扭矩T,再由空心軸剪應力公式τ=T·c/J解外徑d,內徑di=d/2代入截面慣性矩,得最小外徑約110mm。

為什麼答案是 C

T=120000/(2π×1.75)≈10912 N·m;空心軸J=π[d⁴-(d/2)⁴]/32=15πd⁴/512;由τ=T(d/2)/J=256T/(15πd³)≤45×10⁶解得d³≥256×10912/(15π×45×10⁶)≈1.317×10⁻³m³,d≥0.1096m≈110mm,恰為滿足容許剪應力的最小外徑。

考點:截面不足考點:空心軸扭轉設計考點:過度設計
載入中…

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黑皮