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
d1​ = 100 mmd2​ = 500 mm1500 rpmn2​ = ?

1500 rpm で回るモータが直径 100 mm のプーリを駆動します。ベルトがそれを直径 500 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 = 1500 rpmd1 = 100 mmd2 = 500 mm
n2 = rpm
2.やさしい
N1​ = 30N2​ = 15

歯数 30 の駆動歯車が 1500 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 = 30N2 = 15n1 = 1500 rpm
n2 = rpm
3.ふつう
N1​ = 16, m = 3 mm

2900 rpm で回転する 11 kW のモータが、歯数 16、モジュール 3 mm のピニオンを駆動する。ピニオンの歯に働く接線力 Ft を求めよ。

P = 11 kWn = 2900 rpmN1 = 16m = 3 mm
Ft = N
4.ふつう
d1​ = 100 mmd2​ = 200 mm960 rpmT1​ = 1000 NT2​ = 500 NP = ?

ベルトが、直径 100 mm の駆動プーリ上を 960 rpm で走っています。張力は張り側で 1000 N、緩み側で 500 N です。伝達される動力 P を kW で求めなさい。

d1 = 100 mmn1 = 960 rpmT1 = 1000 NT2 = 500 N
P = kW
5.むずかしい
d1​ = 125 mmd2​ = 250 mm1440 rpmC = 1200 mmT1​ = 800 NT2​P = ?

平行掛けのベルトが、125 rpm の直径 1440 mm の駆動プーリと直径 250 mm のプーリをつなぎ、中心は 1200 mm 離れています。摩擦係数は 0.3 で、張り側の張力は 800 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 = 1440 rpmd2 = 250 mmC = 1200 mmμ = 0.3T1 = 800 N
P = kW
6.むずかしい
A = 12B = 48C = 20D = 25

複合歯車列において、1440 rpm で回転する入力軸上の歯車 A(歯数 12)が歯車 B(歯数 48)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 25)を駆動する。出力回転速度 nout を求めよ。

nin = 1440 rpmA = 12B = 48C = 20D = 25
nout = rpm

解答

  1. 1. n2 = 300 rpm
  2. 2. n2 = 3000 rpm
  3. 3. Ft = 1509 N
  4. 4. P = 2.513 kW
  5. 5. P = 4.509 kW
  6. 6. nout = 288 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。