解答つき歯車と歯車列ワークシート

無料で印刷できる歯車と歯車列のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
A = 16B = 72C = 45

歯車 A(歯数 16)が 1800 rpm で回転し、アイドラ歯車 B(歯数 72)を駆動し、B が歯車 C(歯数 45)を駆動する。3 つの歯車はすべて別々の軸にある。歯車 C の回転速度 nC を求めよ。

NA = 16NB = 72NC = 45nA = 1800 rpm
nC = rpm
2.やさしい
N1​ = 45N2​ = 15

歯数 45 の駆動歯車が 1200 rpm で回転し、歯数 15 の歯車とかみ合っている。従動歯車の回転速度 n2 を求めよ。

N1 = 45N2 = 15n1 = 1200 rpm
n2 = rpm
3.ふつう
N1​ = 16N2​ = 20

960 rpm で回転する 1.5 kW のモータが歯数 16 のピニオンを駆動し、ピニオンは歯数 20 の歯車とかみ合っている。 この歯車対の効率は 95% である。 歯車軸の出力トルク T2 を求めよ。

P = 1.5 kWn1 = 960 rpmN1 = 16N2 = 20η = 95%
T2 = N·m
4.ふつう
d1​ = 200 mmd2​ = 250 mm720 rpmn2​ = ?

直径 200 mm のプーリが 720 rpm で回り、滑り 3 % のベルトで直径 250 mm のプーリを駆動します。従動プーリの回転速度 n2 を求めなさい。

n1 = 720 rpmd1 = 200 mmd2 = 250 mms = 3 %
n2 = rpm
5.むずかしい
A = 15B = 30C = 20D = 80

複合歯車列において、960 rpm で回転する入力軸上の歯車 A(歯数 15)が歯車 B(歯数 30)を駆動する。歯車 C(歯数 20)は B と同じ軸に固定されており、出力軸上の歯車 D(歯数 80)を駆動する。出力回転速度 nout を求めよ。

nin = 960 rpmA = 15B = 30C = 20D = 80
nout = rpm
6.むずかしい
d1​ = 80 mmd2​ = 315 mm1500 rpmC = 1000 mmT1​ = 2000 NT2​P = ?

平行掛けのベルトが、80 rpm の直径 1500 mm の駆動プーリと直径 315 mm のプーリをつなぎ、中心は 1000 mm 離れています。摩擦係数は 0.35 で、張り側の張力は 2000 N を超えてはなりません。ベルトが滑らずに伝達できる最大動力 P を kW で求めなさい(遠心力の影響は無視します)。

d1 = 80 mmn1 = 1500 rpmd2 = 315 mmC = 1000 mmμ = 0.35T1 = 2000 N
P = kW

解答

  1. 1. nC = 640 rpm
  2. 2. n2 = 3600 rpm
  3. 3. T2 = 17.72 N·m
  4. 4. n2 = 558.7 rpm
  5. 5. nout = 120 rpm
  6. 6. P = 8.022 kW

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。