技術士第一次試験｜無料Web版
技術士 基礎科目 令和6年度 Ⅰ－１－４｜問題と解説
問題 Ⅰ－１－４
速度伝達比が30で動力伝達効率がほぼ100％で滑りのない歯車装置の記述として、最も適切なものはどれか。 ただし、速度伝達比は、歯車装置の入力軸の角速度を出力軸の角速度で割った値とする。
1 入力軸が1回転する間に出力軸は30回転し、出力軸のトルクは入力軸のトルクとほぼ等しい。
2 入力軸が30回転する間に出力軸は1回転し、出力軸のトルクは入力軸のトルクとほぼ等しい。
3 入力軸が30回転する間に出力軸は1回転し、出力軸のトルクは入力軸のトルクのほぼ30倍になる。
4 入力軸が1回転する間に出力軸は30回転し、出力軸のトルクは入力軸のトルクのほぼ30倍になる。
5 入力軸が30回転する間に出力軸は1回転し、出力軸のトルクは入力軸のトルクのほぼ1／30倍になる。
正解と解説
正解：3
解説入力と出力の回転数比を求め、ほぼ損失がない条件でトルク比へ換算する。
1．回転数の比を読む
問題の定義より ωin/ωout＝30。同じ時間内の回転数もこの比なので、入力30回転に対して出力は1回転となる。
2．回転動力の保存を使う
回転動力はトルクTと角速度ωの積。効率がほぼ100％なので Tinωin≒Toutωout。
Tout/Tin≒30
入力軸が30回転する間に出力軸は1回転し、出力トルクは入力の約30倍になる。
損失のない回転機械では P＝Tω が保存される。したがって，減速比30では出力角速度は1／30，出力トルクは30倍となる。ことを軸に判断する。
問題・正答の出典：公益社団法人 日本技術士会（公式の過去問題・公式正答）
掲載している解説は日本技術士会の公式解説ではありません。