什麼是齒輪比?
當兩個相互嚙合的齒輪一起轉動時,齒輪比說明了轉速與扭力是如何被轉換的。它是從動(輸出)齒輪齒數與主動(輸入)齒輪齒數的比值。當比值大於 1,代表輸出端轉得比輸入端慢,但扭力更大(屬於減速);當比值小於 1,代表輸出端轉得更快,但扭力較小(屬於增速)。
如何使用這個計算機
請輸入主動齒輪(連接動力來源)的齒數,以及從動齒輪(連接負載)的齒數。你也可以選擇性地輸入輸入轉速(RPM)與輸入扭力(Nm)。計算機會回傳齒輪比,並算出對應的輸出轉速與輸出扭力。
公式解析
核心關係式為
GR = ((N_{從動}) ÷ (N_{主動}))
由於功率守恆(忽略摩擦損耗),轉速與扭力會以反比互相消長:輸出轉速 = 輸入轉速 ÷ GR,輸出扭力 = 輸入扭力 × GR。因此 3:1 的減速會把轉速降為三分之一,同時讓扭力增為三倍。
實例演練
假設一個 12 齒的主動齒輪與 36 齒的從動齒輪嚙合,輸入為 3000 RPM 與 50 Nm。齒輪比為
36 ÷ 12 = 3
輸出轉速 = 3000 ÷ 3 = 1000\ RPM
輸出扭力 = 50 × 3 = 150\ Nm
系統轉得較慢,但轉動力道是原來的三倍。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
怎樣的齒輪比才算「好」?
這要看你的目標——高齒輪比能放大扭力(例如爬坡或舉重),低齒輪比則能拉高極速。
摩擦會降低輸出扭力嗎?
會。真實齒輪存在效率損耗(每一級通常為 95~99%),因此實際輸出扭力會略低於這裡顯示的理想值。
可以串接多組齒輪嗎?
對於齒輪系,只要把各組齒輪比相乘,就能得到整體齒輪比。