ギア回転のメカニズム
回答:
2つのシャフト間で回転駆動を伝達するために、2つのかみ合いギアが使用されます。
相対回転速度は、各ギアの歯数に反比例します。あれは -
したがって、出力軸が入力軸よりもゆっくり回転することが望ましい場合、出力ギアは大きくなります。しかし、出力シャフトが入力シャフトよりも速く回転することが望ましい場合、出力ギアは小さくなります。
上記の関係の理由は、「検査によって」明らかになります。
以下に示す配置では、小さなギアが完全に（360度）回転するたびに、大きなギアは1回転の一部だけ回転します。大きなギアは小さなギアよりも低いRPMレートを持っています。
小さな歯車が駆動ギアまたは入力ギアである場合、大きな駆動ギアまたは出力ギアはよりゆっくりと回転します。
しかし
大きなギアが駆動ギアまたは入力ギアである場合、小さな駆動ギアまたは出力ギアはより速く回転します
どの配置が使用されるかは、RPMの増減が必要かどうかによって異なります。
トルクまたは「ねじり力」は速度に反比例します。
つまり、回転軸が遅くなると、それに比例してトルクが大きくなります。
以下の例を見ると、ギアのサイズが相対的なシャフト速度にどのように関係しているかがわかります。
本質的に無関係なスタック交換生物学の質問からの1：1および1：2の例
低入力速度から高出力速度のギアリングの例は多数あります。
- キッチン「サラダスピナー」
- 昔ながらの手回しサイレン
- トラクターPTO（パワーテイクオフ）に取り付けられた発電機—風力発電機
- あらゆる車両トランスミッションの「オーバードライブ」ギア
- 蒸気エンジンの速度調整器、または多くの種類の時計仕掛けのメカニズム
実際、あらゆる種類のばね駆動式または重量駆動式の時計がこのように機能します。バネまたはおもりは、機構内の最も低速のギアにトルクを加えるために使用され、ギアシステムのもう一方の端にある脱進機（バランスホイールまたは振り子）が速度を調整します。
場合によっては、この種の速度変更にベルト駆動を使用する方が効率的です。たとえば、糸を作るための昔ながらの「糸車」。
機械式時計または時計は、小さな歯車（「ピニオン」）を駆動する大きな歯車（「ホイール」）に加えられる動力に依存しています。したがって、ロングケース時計の重量は、「グレートホイール」（通常12時間ごとに回転）からのコード、ロープ、またはチェーンによって吊り下げられ、回転速度はガンギ車（多くの場合、秒針を持っています）その上にマウントされます）。
ギアを上げると歯の形が通常異なることに注意してください。時計では摩擦が非常に重要であり、通常は大きな力を伝達することはそれほど重要ではありません（通常、偉大なホイールを他のものよりも厚くすることで対応します）。そのため、歯は通常サイクロイド状であり、歯のスロットの深部はほぼ長方形であり、これはピニオン歯の基部がアンダーカットされていることを意味します。これは根本的に弱い歯の形です。特にピニオンの歯数はわずか6個ですが、摩擦がほとんどなく、圧力角がゼロで自由に動きます（以下を参照）。
例えば
（このページから）
極端な場合は、ピニオンの歯が完全にアンダーカットさ
れているランタンピニオン（このページから）です。
時計や時計の歯車の歯を潤滑することは決してありません。それは、粘性（摩擦）を追加するだけで、力を浪費し、摩耗をなくすことはありません。これは、歯の接触面が互いに転がり、滑り運動が関与しないためです。（ピボットは、ボールレースで走らない限り、潤滑が必要です。ジョン・ハリソンは、プロトタイプの海洋クロノメーターにボールレースを採用しました）。
対照的に、ギア減速は接触面が互いに転がることも含みますが、目的は通常、力を増幅することであり、最小の材料でそれを行うには、より強力な歯形が必要です。これは通常、インボリュート歯形で、各歯はくさびのように根元で広くなっています。
つまり、歯は互いに圧力をかける角度として知られている角度（通常、最新のギアでは20度、以前は14.5度）で互いに押し合い、互いに回転します。したがって、車軸は押し離され、ピボットの摩擦が増加し、より強力なギアボックスが必要になります。（Wikipediaページのアニメーションは圧力角を誇張しています）。従来、インボリュートピニオンは12歯までしかカットされておらず、20度のPAにより摩擦は大きくなりましたが、歯は幅が広く、歯は太くなります。
そのため、はい、ギアリングを使用して回転速度を上げることができますが、通常は別の歯形が必要です。そうでない場合、摩擦により多くの力が失われます。