ギア比とは？
ギア比とは、かみ合う2つのギアが「回転速度」と「トルク」をどのように交換するかを表す値です。具体的には、被駆動側（出力側）ギアの歯数を駆動側（入力側）ギアの歯数で割って求めます。ギア比が1より大きい場合は「減速」となり、出力は回転が遅くなる代わりにトルクが大きくなります。逆に1より小さい場合は「増速（オーバードライブ）」で、回転は速くなりますがトルクは小さくなります。この計算ツールは汎用的な機械計算ツールであり、国や規格を問わずどこでも使えます。
この計算ツールの使い方
まず、駆動ギア（モーターや入力側に接続）の歯数と、被駆動ギア（負荷や出力側に接続）の歯数を入力します。次に、入力トルクをニュートンメートル（N·m）で、入力回転数をRPM（毎分回転数）で入力してください。計算ツールが、ギア比・出力トルク・出力回転数を自動で算出します。
計算式の解説
ギア比は \(N_{out} / N_{in}\)（出力歯数 ÷ 入力歯数）で求めます。理想的なギアでは動力（パワー）が保存されるため、トルクはギア比に比例して変化します（\(\tau_{out} = \text{ギア比} \times \tau_{in}\)）。一方、回転速度はギア比に反比例します（\(\omega_{out} = \omega_{in} / \text{ギア比}\)）。これらの結果は効率100%を前提としています。実際のギアは摩擦により数%のロスが生じるため、現実の出力トルクはわずかに低くなります。
$$\text{ratio} = \dfrac{N_{out}}{N_{in}},\quad \tau_{out} = \text{ratio}\cdot\tau_{in},\quad \omega_{out} = \dfrac{\omega_{in}}{\text{ratio}}$$
計算例
12枚歯の駆動ギアが36枚歯の被駆動ギアとかみ合い、入力トルク10 N·m、入力回転数3000 RPMの場合を考えます。$$\text{ギア比} = 36 \div 12 = 3$$ $$\text{出力トルク} = 3 \times 10 = 30 \ \text{N}\cdot\text{m}$$ $$\text{出力回転数} = 3000 \div 3 = 1000 \ \text{RPM}$$ このギア構成では、トルクが3倍になる一方で、回転速度は3分の1に落ちます。
よくある質問
「3:1」のギア比とはどういう意味ですか？ 出力が1回転する間に入力が3回転することを意味します。これによりトルクは3倍になり、回転速度は3分の1に下がります。
摩擦によるロスは考慮されていますか？ いいえ。本ツールは摩擦のない理想的なギアを前提としています。実際の値を見積もりたい場合は、出力トルクにギアボックスの効率（例：0.95）を掛けてください。
チェーン駆動やベルト駆動にも使えますか？ はい、使えます。ギアの歯数の代わりに、スプロケットやプーリーの歯数（またはプーリーの直径）を入力してください。
