ギアが力のサイズと方向を変える方法は次のとおりです。
力のサイズの変更(トルク):
* ギア比: 力を変更するための鍵は、ギア比にあります 。この比率は、一種の歯の数と比較して、1つのギアの歯の数を表しています。
* 大きなギア、より多くのトルク: 小さいギアがより大きなギアを駆動すると、より大きなギアが速度を減らします しかし、トルクの増加 。小さなホイールを押して大きな車輪を回すことを想像してください。小さなホイールを押すには力が少なくなりますが、大きな車輪がより大きな回転力(トルク)を発揮します。
* 小さいギア、トルクの減少: 逆に、大きなギアが小さいギアを駆動すると、より小さなギアがより速く回転します しかし、トルクの減少 。自転車を考えてみてください。後輪に小さなギアを回すために大きなギアをペダルし、ホイールの回転を速くします。
力の方向を変える:
* メッシュギア: 互いにメッシュするギアは、動きの方向を変えることができます。
* 平行軸: 2つのギアが回転の軸と平行にメッシュ化されている場合、出力シャフトは入力シャフトと同じ方向に回転します。
* 交差軸: 2つのギアが90度の角度で交差する回転軸で整列している場合、出力シャフトは入力シャフトに対して垂直方向に回転します。
実際の例:
* 自転車ドライブトレイン: ギア比が異なると、サイクリストはペダルに必要な力と後輪の速度を調整できます。
* 車の送信: 自動車トランスミッションは、ギアのシステムを使用してエンジンの出力トルクと速度を変更し、さまざまな運転状況に適切な電力を提供します。
* 時計仕掛けメカニズム: 時計の動きの中のギアは、手の正確なタイミングを制御し、異なるギア比を利用して正確なタイムキーピングを実現します。
本質的に、ギアは機械的レバーのように機能し、力と動きを操作できます。各ギアの歯数を慎重に選択することにより、出力速度、トルク、回転方向を制御し、無数のマシンやデバイスで不可欠なコンポーネントにすることができます。