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​ = 30N2​ = 15

歯数 30 の駆動歯車が 600 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 = 600 rpm
n2 = rpm
2.やさしい
d1​ = 80 mmd2​ = 400 mm720 rpmv = ?

直径 80 mm のプーリが 720 rpm で回っています。ベルトの速さ v を m/s で求めなさい。

d1 = 80 mmn1 = 720 rpm
v = m/s
3.ふつう
N1​ = 20N2​ = 24

1450 rpm で回転する 7.5 kW のモータが歯数 20 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 96% である。 モータ軸のトルク T1 を求めよ。

P = 7.5 kWn1 = 1450 rpmN1 = 20N2 = 24η = 96%
T1 = N·m
4.ふつう
d1​ = 120 mmd2​ = 315 mm1500 rpmn2​ = ?

直径 120 mm のプーリが 1500 rpm で回り、滑り 3 % のベルトで直径 315 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 = 1500 rpmd1 = 120 mmd2 = 315 mms = 3 %
n2 = rpm
5.むずかしい
d1​ = 150 mmd2​ = 250 mm1450 rpmC = 1000 mmT1​ = 2000 NT2​P = ?

平行掛けのベルトが、150 rpm の直径 1450 mm の駆動プーリと直径 250 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 = 150 mmn1 = 1450 rpmd2 = 250 mmC = 1000 mmμ = 0.35T1 = 2000 N
P = kW
6.むずかしい
A = 15B = 40C = 15D = 45

1440 rpm の 3 kW のモータが歯車 A(歯数 15)を駆動し、A は歯車 B(歯数 40)とかみ合う。B と同じ軸にある歯車 C(歯数 15)が出力軸の歯車 D(歯数 45)を駆動する。各かみ合いの効率は 98% である。出力トルク Tout を求めよ。

P = 3 kWnin = 1440 rpmA = 15B = 40C = 15D = 45ηmesh = 98%
Tout = N·m

解答

  1. 1. n2 = 1200 rpm
  2. 2. v = 3.016 m/s
  3. 3. T1 = 49.39 N·m
  4. 4. n2 = 554.3 rpm
  5. 5. P = 14.92 kW
  6. 6. Tout = 152.9 N·m

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。