歯車列(複数段の組み合わせ)の計算
駆動歯車と従動歯車の歯数を段ごとに入れると、歯車列全体の減速比を計算します。入力の回転数とトルクを入れると、最終的な出力の回転数とトルクもわかります。減速機や模型の歯車の組み合わせに使えます。
| 駆動歯車の歯数 | 従動歯車の歯数 | |
|---|---|---|
くわしい条件を変える(なくても計算できます)
計算方法
その段の減速比 = 従動歯車の歯数 ÷ 駆動歯車の歯数、歯車列全体の減速比 = 各段の減速比を全部かけ合わせた値
例:歯数20→60、18→54、15→45の3段(それぞれ減速比1対3)を組み合わせると、全体の減速比は3 × 3 × 3 = 1対27です。入力1,500回転/分なら、出力は1,500 ÷ 27 = 約55.56回転/分になります。
出力の回転数 = 入力の回転数 ÷ 全体の減速比、出力のトルク = 入力のトルク × 全体の減速比(歯のかみ合いなどによる力のロスを考えない場合)
歯数が同じ駆動歯車と従動歯車を組み合わせた段は、減速比が1になり、その段だけでは回転数もトルクも変わりません。段数を増やすほど、大きな減速比を得られます。
出典:式の定義:各段の減速比は「従動歯車の歯数 ÷ 駆動歯車の歯数」、歯車列全体の減速比は「各段の減速比の積」です。出力の回転数とトルクは、全体の減速比を使った比例計算で、いずれも歯車のかみ合いの考え方から決まる式であり、公的な基準ではありません
よくある質問
歯車列全体の減速比はどう計算する?
各段の減速比(従動歯車の歯数 ÷ 駆動歯車の歯数)を、全部かけ合わせます。1対3の段を3つ組み合わせると、全体では1対27になります。
段数を増やすとどうなる?
全体の減速比が大きくなり、出力の回転数はより小さく、出力のトルクはより大きくなります。1段では得にくい大きな減速比を、複数段に分けて得られます。
歯数が同じ歯車を組み合わせた段があると?
その段の減速比は1になり、回転数もトルクも変わりません。回転の向きだけが逆になります。
出力のトルクの計算に注意することは?
ここでの計算は、歯のかみ合いなどで生じる力のロス(伝達効率)を考えていません。実際の出力トルクは、伝達効率の分だけ小さくなります。
遊星歯車機構でも使える?
使えません。このツールは、歯車が1段ずつかみ合っていく単純な歯車列(平歯車の組み合わせ)を対象にしています。遊星歯車機構は別の計算が必要です。