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​ = 36

歯数 16 のピニオンが歯数 36 の歯車とかみ合う。どちらもモジュールは 2.5 mm である。2 軸間の中心距離 a を求めよ。

N1 = 16N2 = 36m = 2.5 mm
a = mm
2.やさしい
N1​ = 45N2​ = 16

歯数 45 の駆動歯車が 900 rpm で回転し、歯数 16 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 = 16n1 = 900 rpm
n2 = rpm
3.ふつう
N1​ = 50N2​ = 72

1450 rpm で回転する 11 kW のモータが歯数 50 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。 損失は無視する。 モータ軸のトルク T1 を求めよ。

P = 11 kWn1 = 1450 rpmN1 = 50N2 = 72η = 100%
T1 = N·m
4.ふつう
N1​ = 12N2​ = 24

960 rpm で回転する 5.5 kW のモータが歯数 12 のピニオンを駆動し、ピニオンは歯数 24 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 = 5.5 kWn1 = 960 rpmN1 = 12N2 = 24η = 95%
T2 = N·m
5.むずかしい
A = 16B = 48C = 32D = 36

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 16)が歯車 B(歯数 48)を駆動する。歯車 C(歯数 32)は B と同じ軸に固定されており、出力軸上の歯車 D(歯数 36)を駆動する。出力回転速度 nout を求めよ。

nin = 2900 rpmA = 16B = 48C = 32D = 36
nout = rpm
6.むずかしい
d1​ = 150 mmd2​ = 315 mm1500 rpmC = 500 mmT1​ = 1000 NT2​P = ?

平行掛けのベルトが、150 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 500 mm 離れています。摩擦係数は 0.3 で、張り側の張力は 1000 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 = 150 mmn1 = 1500 rpmd2 = 315 mmC = 500 mmμ = 0.3T1 = 1000 N
P = kW

解答

  1. 1. a = 65 mm
  2. 2. n2 = 2531 rpm
  3. 3. T1 = 72.44 N·m
  4. 4. T2 = 103.9 N·m
  5. 5. nout = 859.3 rpm
  6. 6. P = 6.71 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。