電験３種過去問【2023年(上期)機械 問11】

解答

（2）が正しい。

解説

減速機とは“複数の歯車を用い、回転速度を落としてトルクを上げる機器

減速比 n は、減速機入力側回転数を n₁ [min⁻¹]、出力回転数を n₂ [min⁻¹]とすると（ n₁ ＞ n₂ ）
\(\displaystyle n=\frac{n_1}{n_2}\)

減速機入力トルク T₁ [N・m] のとき、減速比を n 、減速機効率 η とすると、減速機出力トルク T₂ [N・m] は、
\(\displaystyle T_2=nT_1\eta\)

トルク T [Nm]と出力 P [W]の関係は、角速度 ω [rad/s] とすると
P=ωT

　電動機が減速機と組み合わされて負荷を駆動しているときの電動機の回転速度 n_m が 1 150 min⁻¹、トルク T_m が 100 N・m であった。減速機の減速比が 8 、効率が 0.95 のとき、負荷の回転速度 n_L [min⁻¹]、軸トルク T_L [N・m] 及び軸入力 P_L [kW] の値を求める。

　この電動機の回転速度 n_m が 1 150 min⁻¹、減速比が 8 であるので、負荷の回転速度 n_L [min⁻¹]は
\(\displaystyle n_L=\frac{1150}{8}=143.75\) [min⁻¹]

負荷の軸トルクは
\(\displaystyle T_L=nT_m\eta\)
\(\displaystyle 　=8\times100\times0.95\)
\(\displaystyle 　=760\) [N・m]

負荷の軸入力は
\(\displaystyle P_m=\omega_L T_L\)
\(\displaystyle 　=2\pi\frac{143.75}{60}\times 760\)
\(\displaystyle 　=11440\) [W]

追加学習は電動機応用の学習帳で