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トルクと減速比についての疑問
- トルクと減速比の関係について疑問があります。減速比についての写真を見てもわかりません。
- ハンドルとスピンドルの大きさの比較から、ハンドルに加える力は小さくて済むことがわかります。しかし、なぜ減速比2.5をかける必要があるのでしょうか？
- 研究した結果、減速比とトルクの関係についての情報が見つかりませんでした。平歯車のように半径の大きさが異なってもトルクは同じだと思いますが、減速比1/2.5の場合はなぜ2.5をかけるのでしょうか？
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トルクモーメントだ一次側だ二次側だと物の名前を知ることは質問者殿には毒になります。名前を知るともう激しく見るという科学精神が要らなくなるのです。名前を知る前に出来事を激しく見ることが必要です。 歯車とは一次側と二次側の基礎円の円周の比でギア比が決まります。2.5倍のギア比とは、駆動ギアの基礎円の円周より被駆動ギアの基礎円の円周が2.5倍大きいことです。(結果的に直径も2.5倍です。) さて半径141mmのハンドルに15kgの力を加えるとハンドルの軸のトルクは15kg×141mmです。 ハンドルの軸は駆動ギアを回します。駆動ギアの基礎円の半径がrなら、基礎円上の推力は15kg×141mm÷rです。単位はkgです。 駆動ギアの基礎円上の推力は、被駆動ギアの基礎円を押して回します。被駆動ギアの基礎円半径はギア比から2.5rなので、被駆動歯車の軸のトルクは、15kg×141mm÷r×2.5rです。rが消えて15kg×141mm×2.5です。単位はkg・mmです。 ゲートのスピンドルを回すのはこのトルクです。一次側だ二次側というなら、誰が誰に対して一次側で二次側か、ひとつひとつもれなく検討する必要があります。
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- hahaha8635
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http://a-mec.jp/ots/cnt01_04.html#:~:text=%E3%81%A4%E3%81%BE%E3%82%8A%E3%82%AE%E3%82%A2%EF%BC%A1%E3%81%AE%E5%9B%9E%E8%BB%A2,%EF%BC%92%E3%80%8D%E3%81%A8%E8%A1%A8%E7%8F%BE%E3%81%97%E3%81%BE%E3%81%99%E3%80%82 『ギアＡ（歯数10）を２回転させるとギアＢ（歯数20）は１回転します。つまりギアＡの回転数がギアＢでは１/２になる事が分かります。それに伴い、ギヤＡを１ｋｇの力で回した場合、ギアＢからは約２ｋｇの力が発生する事になります。基本的には、回転数が１/２へと減った代わりに、力（トルク）が約２倍になる、この時の減速比を「２」と表現します。』 ギアによって回転数が変更されるとトルクはそれに反比例します。 ギア比2.5などと中途半端な例だから納得できないのです。ギア比100なら100倍ぐるぐる回さなければゲートが開きません。これで必要な力が2.5倍の時と同じだったら質問者殿も納得できないでしょう。 100倍ぐるぐる回さなければならない歯車が間に入っていると、回すのに必要な力は歯車のロスがないと仮定すれば100分の1の軽さです。現在ハンドルがスピンドルより大きいのは偶然ですが、減速比100倍の歯車が間に入っていれば、スピンドルが今の3倍大きくても今より軽い力で回せます。まわす回数が多いことに関してはくたびれるでしょうが。
補足
やっぱりなんかおかしくないですか？右側のハンドルを回して、ベベルギヤ通じてスピンドル動かすんです。 ハンドルにかける力が15kgでハンドルの半径が141mmです。減速比かけてはダメなのでは？モーメントは一緒ですよね？ ハンドルで発生するモーメントとスピンドルで発生するモーメントは同じですよね？ ハンドルで発生するモーメント＝15×141で終わりで、 スピンドルで発生するモーメント＝ 15×2.5×スピンドルの半径なのでは？ このモーメントが等しくなるんですよね？
お礼
大分謎解けてきました。ありがとうございます😊