原動側(モーター側)と従動側のプーリ径から、ベルトでつながれた軸の回転数(rpm)を計算できます。減速・増速の比率と、目標回転数に合うプーリ径の見当をつけたいときに役立ちます。
ベルトでつながれた2つのプーリは、ベルトが滑らない限り外周の速度が等しくなります。そのため回転数は径に反比例します。
従動回転数 = 原動回転数 × 原動プーリ径 ÷ 従動プーリ径
例えば原動プーリ径100mm・従動プーリ径200mmで、モーターが1800rpmの場合は、1800 × 100 ÷ 200 = 900rpm。径が2倍になった従動側は回転が半分に落ちる(2:1の減速)という関係です。逆に従動側を50mmにすると1800 × 100 ÷ 50 = 3600rpmで増速になります。プーリ比は「従動径 ÷ 原動径」で表し、上の例では2.0です。
Q. プーリ径は外径と有効径(ピッチ径)のどちらを使いますか?
A. 厳密にはベルトが当たる有効径(ピッチ径)で計算するのが正確です。Vベルトやタイミングベルトではメーカーカタログのピッチ径を使うと誤差が小さくなります。概算なら外径同士でも比はほぼ同じになります。
Q. トルクはどう変わりますか?
A. 回転数と反比例で、減速すると伝達トルクは増えます。回転数が半分なら理論上トルクは約2倍(伝達ロスを除く)。重い負荷を回すときは減速側に設計します。
Q. 歯車やスプロケットでも同じ式で計算できますか?
A. 計算の考え方は同じで、径の代わりに歯数を使います。「従動回転数 = 原動回転数 × 原動歯数 ÷ 従動歯数」となり、チェーンやタイミングベルトの設計に応用できます。