申論 1一直徑為30 mm 的扭力軸，受到200 N·m 靜態扭矩，扭力軸的材料為195-T6 鑄鋁，其拉伸降伏強度160 MPa，壓縮降伏強度為180 MPa，扭力軸係由車床精車至所需尺寸：㈠試計算該扭力軸的三個主應力。（10 分）㈡請用庫倫-莫耳法（Coulomb-Mohr theory）估算其安全係數。（15 分）
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弱點分析
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申論 2下左圖與下右圖為常見的兩種軸形狀精度公差的標示：㈠請簡述兩種公差的物理意義及其檢測方法。（15 分）㈡請說明下左圖與下右圖的標示是否實質上大致相等？請詳述你的理由。（10 分）
申論 3如下圖所示的行星齒輪系，環齒輪齒數為Z，太陽輪齒數為Z，行星輪齒數為Z，假RSP設行星輪均勻分佈在行星臂架周圍：㈠請說明行星齒輪數目有沒有限制？請推導其限制條件。（10 分）㈡假設環齒輪固定，輸入軸為太陽輪，輸出軸為行星臂架，減速比為4:1，行星齒輪數目為3，每一種齒輪最少齒數不得低於16，請設計一滿足上述條件且環齒輪齒數最少的行星齒輪系。（15 分）
申論 4一旋轉軸於實際應用時發覺其剛性不足，請問下列那一種方法最能改善其剛性：㈠改用強度更好的合金鋼，㈡改變熱處理的方法，㈢加大直徑，請說明每個選項的改善效果並做出你的選擇。（25 分）