チェーンと歯車の関係とは?チェーンの利用例とは?

力の利用

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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