歯車
歯の大きさを表す規格値。一般に用いられている標準寸法の歯を並歯(full depth tooth)というが、並歯では歯末のたけとモジュールを等しくする。
ピッチ円半径と歯底円半径との差。
トロコイド曲線で形作られた歯形で、内接歯車ポンプに使われる。
歯車(はぐるま、英: gear)とは、伝動車の周囲に歯形を付けて確実な動力伝達を可能にした機械要素である。英語では「gear」で、日本語ではギア、ギアーと表記されることもあるが、JISでの表記はギヤである。減速や増速、回転軸の向きや回転方向を変えたり、動力の分割などに用いる。
歯数のちがう歯車を組み合わせて減速や増速に用いる。ウォームギヤ以外の歯車2つがかみ合っている場合、回転角度および角速度の比は歯数の比の逆数になる。トルクの比は、摩擦力を除けば、てこの原理により、ピッチ円半径の比になる。歯数の比とピッチ円径の比は等しくなるため、駆動歯車をD、従動歯車をPとして式で表すと次のようになる。
j=1/u=Pの歯数/Dの歯数=Pのピッチ円径/Dのピッチ円径=Dの回転角度/Pの回転角度=Dの角速度/Pの角速度=Pのトルク/Dのトルク
3つ以上の歯車が順にかみ合っているとき、最初と最後の歯車のそれらの比は、最初と最後の歯車が直接かみ合っている場合と同じで、間の歯車の歯数に関係ない。(3つの平歯車で入力と出力の回転方向を同じにする場合等。)
駆動歯車の歯数<従動歯車の歯数
の場合、減速となってトルクが増し、逆の場合増速となってトルクが減る。
Pのトルク×Pの回転角度=Dのトルク×Dの回転角度
Pのトルク×Pの角速度=Dのトルク×Dの角速度
となり、摩擦損失を除けば、エネルギーおよび仕事率は変わらない。
例えば、歯数90の大きい歯車と、歯数20の小さい歯車がかみ合っている場合、小さい歯車の角速度は大きい歯車の4.5倍、大きい歯車のトルクは小さい歯車の4.5倍となり、小さい歯車が3回転すると大きい歯車は240度回転する。
さまざまな国家や企業(特に製造業)、団体の旗・記章等において、「工業」あるいは「労働者」を象徴する意匠として歯車が用いられており、ミャンマー、アンゴラの国旗および国章、イタリア、中華人民共和国(中国)、ベトナム、ラオスの国章、日本共産党の党章、日本国の五円硬貨、工場を表す日本の地図記号等が例として挙げられる。
フィクションでは、古くはチャールズ・チャップリン監督作品『モダン・タイムス』が人間が機械の一部分のように扱われる象徴として歯車を用いており、日本の漫画・アニメーション作品でも『銀河鉄道999』の機械帝国が使用している。
1974年から2010年までのミャンマーの国旗。
1975年に制定されたアンゴラの国旗。
1948年に制定されたイタリア共和国の国章。
1950年に制定された中華人民共和国の国章。
1976年に制定されたベトナム社会主義共和国の国章。
1992年に制定されたラオス人民民主共和国の国章。
日本共産党の党旗。
1949年より発行されている日本国の五円硬貨の表には、歯車がデザインされている。
工場を表す日本の地図記号。