この計算ツールでできること
このツールは、回転機械における3つの量、すなわち機械出力 \(P\)、トルク \(T\)、回転数 \(n\) を結びつけます。このうち任意の2つが分かっていれば、回転動力の関係式を使って残りの1つを求められます。地域固有のルールに左右されない普遍的な物理計算ツールで、たとえばデータシートにトルクと回転数しか記載されていない場合に、モーター・エンジン・減速機・ポンプなどの選定を行う際に役立ちます。
使い方
「計算する項目」のメニューから、求めたい量を選びます。分かっている2つの値を入力し、それぞれの単位を選択してください。出力は kW、PS（仏馬力）、HP（英馬力）に対応し、トルクは N·m、kgf·m、lbf·ft に、回転数は rpm、毎秒回転、毎時回転に対応しています。本ツールはすべての入力をSI単位（ワット、ニュートンメートル、rpm）に換算したうえで公式を適用し、結果をよく使われる複数の単位で表示します。
計算式の解説
角速度は \(\omega = \frac{2\pi n}{60}\)（単位：rad/s）で表されます。ここで \(n\) は rpm（毎分回転数）です。機械出力は力×速度であり、回転運動では \(P = T \times \omega\) となります。これを代入すると、\(T\) を N·m、\(P\) を W としたとき次が得られます。$$P = \frac{2\pi\,T\,n}{60}$$式を変形すると、\(T = \frac{60P}{2\pi n}\)、\(n = \frac{60P}{2\pi T}\) となります。回転数を求める場合はトルクが0以外であること、トルクを求める場合は回転数が0以外であることが必要です。そうでない場合、結果は定義されません。
計算例
トルクが 1500 N·m、回転数が 4200 rpm だとします。すると $$P = \frac{2\pi \times 1500 \times 4200}{60} = 2\pi \times 105000 = 659{,}734 \text{ W}$$ すなわち約 659.73 kW となり、これはおよそ 897 PS、または 885 HP に相当します。逆に計算すると、4200 rpm で 5000 kW の場合、$$T = \frac{5{,}000{,}000 \times 60}{2\pi \times 4200} = 11{,}368.21 \text{ N}\cdot\text{m}$$ となります。
よくある質問
なぜ60で割るのですか？ 回転数は毎分回転（rpm）で入力するため、60で割って毎秒回転に換算し、それに \(2\pi\) を掛けて rad/s（角速度）を求めます。
どの馬力を使えばよいですか？ PS は仏馬力（メートル馬力、735.49875 W）、HP は英馬力（機械馬力、745.69987 W）です。お使いのデータシートに記載された単位に合わせてください。
0（ゼロ）を入力できますか？ 出力0は入力できますが、分母となるトルクや回転数が0の場合は結果が定義されません。本ツールはゼロ除算を行う代わりに警告を表示します。
