ギア比計算機
歯車の組み合わせから回転数とトルクの変化を算出。機械設計やチューニングに。
ギア比 (Gear Ratio) とは?
ギア比とは、2つの噛み合っている歯車の歯数の比率のことです。「駆動側(入力)」の歯車が1回転したときに、「従動側(出力)」の歯車が何回転するかを表します。
計算式
$$ \text{ギア比} = \frac{\text{従動ギアの歯数 (Driven)}}{\text{駆動ギアの歯数 (Drive)}} $$
- 駆動ギア (Drive Gear): モーターやエンジン、足(自転車のペダル)からの動力を最初に受け取る側の歯車。ピニオンギア、チェーンリングなど。
- 従動ギア (Driven Gear): 駆動ギアによって回される側の歯車。スパーギア、スプロケットなど。
意味と特徴
ギア比 > 1 (ローギア / 減速):
従動ギアの方が大きいです。出力回転数は下がりますが、トルク(回す力)は増大します。坂道を登る時や、重いものを動かす出し始めに適しています。
例: 駆動10T、従動40T → ギア比 4.0 (入力が4回転してやっと出力が1回転する)
ギア比 < 1 (ハイギア / 増速):
従動ギアの方が小さいです。出力回転数は上がりますが、トルクは減少します。最高速度を伸ばしたい時に適していますが、加速力は鈍ります。
例: 駆動40T、従動10T → ギア比 0.25 (入力1回転で出力が4回転する)
使用例
- 自転車: フロント(チェーンリング)とリア(スプロケット)の丁数でペダルの重さと進む距離が変わります。
- 自動車: トランスミッション(変速機)でギア比を変えることで、発進時はトルク重視、高速巡航時は燃費と速度重視に切り替えています。
- リール (釣り): ハンドル1回転あたりのスプール回転数(巻き取り長)を示します。ハイギア、ローギアなどのモデルがあります。