ギア比のしくみ
かみ合う歯車は、歯のかみ合う数が同じになるよう回ります。だから歯数が半分の歯車は2倍の速さで回転。自転車の変速、車のミッション、時計の針——すべてこの原理です。
ギア比の計算
かみ合う2つの歯車では、回転数の比は歯数の逆比になります。左20歯・右40歯なら、左が2回転する間に右は1回転(ギア比2:1)。速度が半分になる代わりに、回す力(トルク)は2倍になります。速度と力はトレードオフ、というのが歯車の本質です。
| 例 | ギア比のはたらき |
|---|---|
| 自転車(前50T・後25T) | ペダル1回転で後輪2回転(速い・重い) |
| 自転車(前34T・後34T) | ペダル1回転で後輪1回転(遅い・軽い) |
| 時計の秒針→分針 | 60:1(秒針60回転で分針1回転) |
| 自動車の1速 | 約3〜4:1で力を優先 |
歯数に“奇数”や“互いに素”を使う理由
工業用の歯車は、20:40のような割り切れる比を避け、20:41 のように互いに素な歯数を選ぶことがよくあります。同じ歯同士がいつも当たると偏った摩耗が起きるため、当たる歯の組み合わせをずらす工夫(ハンチング歯)です。
よくある質問
- なぜ逆向きに回る?
- かみ合う歯車は必ず反対方向に回ります。
- データは送信されますか?
- いいえ。すべてブラウザ内で動きます。
- トルクって何?
- 回転させる力のことです。歯車で回転数を半分にすると、トルクは2倍になります(摩擦を無視した場合)。
- 3つ以上つなぐとどうなる?
- 間の歯車(アイドラー)は回転方向を反転させるだけで、ギア比は両端の歯数だけで決まります。