チェーンと歯車の関係とは? チェーンの利用例とは?

チェーンと歯車

回転の軸がはなれているところに歯車を使うときは
歯車の直径の大きなものを用いるか小さなものなら
いく組みかく組み合わせて用いなければなりません。

また、ベルトとベルト車のしくみを使えば
ベルト車がはなれていても、ベルトさえ長くすればよいわけです。
しかし、ベルトとベルト車とでは、滑る場合があります。

ベルトとベルト車の場合の、滑りをなくすためにベルト車に歯をつけ
ベルトのかわりに、歯にかみあうチェーン(くさり)を用いたのが
チェーンと歯車(ギヤ)のしくみです。

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ふつうのチェーンは上の図のような形になっているので
それに使う歯車の歯も、ふつうの歯車のものとは、形が違っています。

ふつう、2つの歯車の回転の速さをかえるのに大きさの違う歯車を使います。

そこで、大きいほうを大ギヤ、小さいほうを小ギヤと言っています。

大ギヤと小ギヤの回転の速さ(回転数)は
歯車の場合と同じで歯の数で決まります。

小ギヤの歯数が、大ギヤの歯数の2分の1、3分の1、4分の1……なら
小ギヤの回転数は、大ギヤの2倍・3倍・4倍……というように反比例します。

回転力も、歯車の場合と全く同じで
歯数が多くなれば、それに比例して大きくなります。




チェーンの利用

自転車の後輪をまわすしくみは、チェーンと歯車が使われています。

後輪の軸には、小ギヤがついていて
ペダルのついているクランク軸に、大ギヤがあります。
大ギヤの歯数と、小ギヤの歯数をくらべると、表のようになっています。

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この表で、回転比というのは、両足でペダルを1回ずつ踏み
大ギヤを1回転させたときの小ギヤの回転数になります。

荷物をのせるものでは回転比を小さくして
力のかけ方が小さくてすむようにしてあります。

また、旅行用自転車のように速く走らせるものには
回転比が大きくしてあります。

ふつうの大形自転車では、タイヤの直径が66センチあるので
大ギヤを1回転させると後輪は、66cmx3.14×2.2 = 約456cm
4.56メートルも進みます。

チェーンブロックには輪をつないだようなチェーンを使い
歯車も、それにありような形につくってあります。







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