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
N1​ = 16N2​ = ?

歯数 16 のピニオンが 900 rpm で駆動される。被動歯車は 240 rpm で回転しなければならない。被動歯車の歯数 N2 はいくつ必要か。

N1 = 16n1 = 900 rpmn2 = 240 rpm
N2 =
2.やさしい
d1​ = 160 mmd2​ = 400 mm960 rpmn2​ = ?

960 rpm で回るモータが直径 160 mm のプーリを駆動します。ベルトがそれを直径 400 mm のプーリにつないでいます。滑りがないとして、従動プーリの回転速度 n2 を求めなさい。

n1 = 960 rpmd1 = 160 mmd2 = 400 mm
n2 = rpm
3.ふつう
N1​ = 18N2​ = 72

1440 rpm で回転する 2.2 kW のモータが歯数 18 のピニオンを駆動し、ピニオンは歯数 72 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 = 2.2 kWn1 = 1440 rpmN1 = 18N2 = 72η = 95%
T2 = N·m
4.ふつう
N1​ = 16N2​ = 32

960 rpm で回転する 4 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 32 の歯車とかみ合っている。 損失は無視する。 モータ軸のトルク T1 を求めよ。

P = 4 kWn1 = 960 rpmN1 = 16N2 = 32η = 100%
T1 = N·m
5.むずかしい
d1​ = 125 mmd2​ = 300 mm1500 rpmC = 800 mmT1​ = 1500 NT2​P = ?

平行掛けのベルトが、125 rpm の直径 1500 mm の駆動プーリと直径 300 mm のプーリをつなぎ、中心は 800 mm 離れています。摩擦係数は 0.3 で、張り側の張力は 1500 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 = 125 mmn1 = 1500 rpmd2 = 300 mmC = 800 mmμ = 0.3T1 = 1500 N
P = kW
6.むずかしい
A = 18B = 36C = 18D = 72

複合歯車列において、2900 rpm で回転する入力軸上の歯車 A(歯数 18)が歯車 B(歯数 36)を駆動する。歯車 C(歯数 18)は B と同じ軸に固定されており、出力軸上の歯車 D(歯数 72)を駆動する。出力回転速度 nout を求めよ。

nin = 2900 rpmA = 18B = 36C = 18D = 72
nout = rpm

解答

  1. 1. N2 = 60
  2. 2. n2 = 384 rpm
  3. 3. T2 = 55.44 N·m
  4. 4. T1 = 39.79 N·m
  5. 5. P = 8.598 kW
  6. 6. nout = 362.5 rpm

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。