ForHosting KIT · 開発者向けツール

歯車列の速度比・トルク比計算

この機械的利益計算機は、複合歯車列に含まれる各かみ合いの歯数をまとめて計算します。入力側から順に、各段の駆動歯車と従動歯車を指定してください。出力速度比、理想トルク比、最終歯車の回転方向、および段ごとの結果を確認できます。減速機、増速機、時計機構、多軸伝動装置の検討に適しています。歯数がゼロの歯車は物理的にも数学的にも有効な比を定義できないため、エラーになります。

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歯車列をかみ合いの順序で入力します

入力軸から出力軸まで、機構を順序付きの段として表してください。各段には、動力を伝える駆動歯車の歯数と、動力を受ける従動歯車の歯数を入力します。単純歯車列には複数の歯車が見えることがありますが、遊び歯車は運動を中継するだけで、最終的な比の大きさは変えません。ただし、かみ合いが一つ増えるため回転方向は反転します。複合歯車列では、同じ中間軸に固定された二つの歯車が同じ速度で回り、ある段の従動歯車が次段の駆動歯車につながります。実在する各かみ合いを一度だけ、物理的な順序どおりに登録してください。歯数には正の整数を指定します。実用的な伝動装置に十分であり、誤って巨大な入力を送ることも防ぐため、上限は100段です。モジュール、ピッチ円直径、圧力角、中心距離は適合性や荷重には影響しますが、歯数から求める理想運動比には不要です。

速度比と理想トルク比を読み取ります

外歯車同士の一つのかみ合いでは、出力速度を入力速度で割った値は、駆動歯車の歯数を従動歯車の歯数で割った値になります。本計算機は、この分数を全段について掛け合わせます。結果が0.25:1なら、入力が1回転する間に出力は4分の1回転します。入力が毎分1,000回転であれば、理想的な出力は毎分250回転です。損失がない理想条件ではトルクは逆に変化し、各段の従動歯車の歯数を駆動歯車の歯数で割って全段を掛け合わせます。そのため同じ例の理想トルク比は4:1です。数値の丸めを除けば、速度比とトルク比は互いに逆数です。比を求める計算なので、実際の速度やトルクを入力する必要はありません。既知の入力速度または入力トルクに対応する全体比を掛けると、理想出力を見積もれます。

回転方向と実機での制約を確認します

外歯車のかみ合いは一つごとに回転方向を反転させます。したがって、入力した段数が奇数なら最終出力は入力と逆方向、偶数なら同じ方向です。この判定は通常の外歯車を前提としています。内歯車、交差配置、ウォーム、ベルト、チェーン、遊星歯車機構には別の方向規則があるため、通常の外歯車対として扱わないでください。表示されるトルク比は理想的な機械的利益であり、実際に得られるトルクを保証するものではありません。実機には歯面摩擦、軸受抵抗、潤滑損失、弾性変形、バックラッシ、風損があります。実トルクを見積もる際は、測定値または仕様値の効率を段ごと、あるいは装置全体に別途適用してください。製作前には歯の強度、軸荷重、接触応力、潤滑、ピッチの互換性、運転速度も確認する必要があります。本計算機は範囲内の正の整数だけを受け付け、ゼロを明示的に拒否しますが、実際にかみ合うか、筐体に収まるか、所定の寿命を満たすかは判定しません。

活用例

複合減速機の比を決める

複数の適度な減速段を組み合わせ、軸や歯車を選ぶ前に最終速度倍率と理想トルク増加率を確認できます。

歯車列図面を検算する

図面の各かみ合いを入力し、全体比と最終回転方向が設計要件に一致するか確認できます。

伝動構成を比較する

目標の全体比を満たしつつ、各段を現実的な範囲に保てる歯数の組み合わせを比較できます。

よくある質問

全体速度比が0.2とはどういう意味ですか？

入力1回転につき出力が0.2回転するという意味です。理想条件では出力速度は入力の5分の1、トルク比は5:1です。

なぜトルク比は「理想」と呼ばれるのですか？

動力が保存されると仮定し、摩擦、軸受抵抗、歯の変形などの損失を無視しているためです。実際の効率は別途適用してください。

遊び歯車は機械的利益を変えますか？

最初の駆動歯車と最後の従動歯車が同じなら、単純な遊び歯車は全体比の大きさを変えません。ただし外歯車のかみ合いごとに方向は反転します。

歯数がゼロの歯車を入力できますか？

入力できません。物理的に無効であり比の一方が未定義になるため、無効な入力としてエラーを返します。

遊星歯車や内歯車にも対応していますか？

対応していません。本モデルは順序付きの外歯車のかみ合いを対象とします。遊星歯車と内歯車には別の運動関係が必要です。

API での計算料金はいくらですか？

API 1回の料金は$0.002です。ブラウザー版でも同じ決定論的な計算を行います。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/mech/gear-train-advantage

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/gear-train-advantage \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"stages":[{"driver_teeth":20,"driven_teeth":60},{"driver_teeth":15,"driven_teeth":45}]}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/gear-train-advantage", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "stages": [
      {
        "driver_teeth": 20,
        "driven_teeth": 60
      },
      {
        "driver_teeth": 15,
        "driven_teeth": 45
      }
    ]
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/mech/gear-train-advantage",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "stages": [
        {
            "driver_teeth": 20,
            "driven_teeth": 60
        },
        {
            "driver_teeth": 15,
            "driven_teeth": 45
        }
    ]
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/gear-train-advantage", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"stages":[{"driver_teeth":20,"driven_teeth":60},{"driver_teeth":15,"driven_teeth":45}]}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"stages":[{"driver_teeth":20,"driven_teeth":60},{"driver_teeth":15,"driven_teeth":45}]}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/gear-train-advantage", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "stages": [
    {
      "driver_teeth": 20,
      "driven_teeth": 60
    },
    {
      "driver_teeth": 15,
      "driven_teeth": 45
    }
  ]
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "mech.gear_train_advantage",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

KITの完全なドキュメントを見る →