1か所のかみ合いをたどる
この歯車は外側でかみ合い、同じ側から見ています。Aは歯数18で、時計回りに60 RPM、つまり1分間に60回転します。Bは歯数36です。
Bは逆の方向に回ります。歯数が2倍なので速さは半分です。60 × 18 ÷ 36 = 30 RPMで、反時計回りになります。
共通の軸がない単純な歯車列では、中間の歯車を通ると方向がもう一度逆になります。全体の速さの比では、中間の歯数が約分されて消えます。ただし、歯数が異なる歯車を同じ軸に固定した複合歯車列には、この近道は使えません。
歯数が2倍なら、速さは半分です。
同じ軸では速さを保つ
Aは歯数12で、時計回りに60 RPMで回ります。歯数36のBとかみ合っています。Bは60 × 12 ÷ 36 = 20 RPMで反時計回りになります。
BとCは同じ軸に固定されています。Cは歯数18ですが、Bと同じ方向に20 RPMで回ります。同じ軸では速さも方向も変わりません。
Cは歯数12のDとかみ合っています。Dは20 × 18 ÷ 12 = 30 RPMで時計回りになります。かみ合う場所が2か所なので、方向が2回逆になります。
かみ合いごとに歯数比を使います。60 × (12 ÷ 36) × (18 ÷ 12) = 30 RPMです。AとDだけを比べると、60 RPMという誤った答えになります。BとCは歯数が違うため、両方の比を計算に含める必要があります。
BとCは同じ軸に固定されています。方向が逆になるのはかみ合う場所だけです。
2本の共通軸をたどる
Aは歯数24で、時計回りに60 RPMで回ります。Fまでたどりましょう。BとCは同じ軸を、DとEは別の共通軸を使っています。歯数は図の下にあります。
かみ合う場所では方向を逆にし、動かす側の歯数 ÷ 動かされる側の歯数を速さに掛けます。同じ軸では速さも方向もそのままです。つながりを一つずつたどってFの回転を選びましょう。
BとCが1本の軸を、DとEが別の軸を共有しています。
やってみよう
Fはどの方向に、どのくらいの速さで回りますか？
- 120 RPM · 時計回り
- 120 RPM · 反時計回り
答えを見る
120 RPM · 反時計回り
正解です。60 × (24 ÷ 12) × (18 ÷ 36) × (24 ÷ 12) = 120 RPMです。3か所でかみ合うので、Fは反時計回りになります。同じ軸では速さと方向が保たれます。
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