🛠️ ギヤポンプ容量計算機

ギヤポンプは油圧・潤滑システムの主力です。噛み合う2枚の歯車が歯の間の空間に油を閉じ込め、吸込側から吐出側へ運びます。ギヤポンプ容量計算機は、基本関係流量＝押しのけ容積×回転数を適用します。押しのけ容積とは1回転あたりに送り出される体積（cc/rev）で、回転数はRPMです。理論流量（L/min）は押しのけ容積×RPM／1000で求められ、実際の流量はクリアランスを通って漏れ戻る油の分だけわずかに少なくなります。

油圧システムを設計するとき、必要な流量は通常あらかじめ決まっています。シリンダーをある速度で動かすため、あるいはモーターを適正な回転数で回すためです。公式を逆算すれば必要な押しのけ容積が得られ、これがポンプの形式選定の基準になります。12cc/revのポンプを1,500RPMで回すと、理論上は約18L/min、実際には約17L/minを吐出します。本ツールは流量と押しのけ容積の双方向に対応し、容積効率も自動で織り込みます。ポンプの駆動動力の目安は馬力計算機でも確認できます。

理論流量は押しのけ容積×回転数です。容積効率ηv（通常88〜96%）は、歯車のクリアランスを通る内部漏れを表します。実流量は理論流量×ηvです。本ツールは、流量を求めるモード（押しのけ容積と回転数から）と、押しのけ容積を求めるモード（目標流量と回転数から）に対応し、理論流量と実流量を並べて表示します。

便利な派生値が駆動動力です。電動機は圧力×流量／600でキロワットを求めるか、同じ入力で馬力計算機を使います。20L/min・150barのポンプは、効率損失の前に約5kWが必要です。この値が電動機のフレームサイズ、カップリング、吸込管径を決めます。

1. 既知の値（押しのけ容積と回転数、または目標流量と回転数）を選択します。
2. 押しのけ容積（cc/rev）または流量（L/min）を入力します。
3. 運転回転数（RPM）を入力します。
4. 容積効率を入力します（初期値90%）。
5. 「計算」で流量と必要な駆動動力を確認します。

1回転あたりの押しのけ容積とは？

押しのけ容積は、ポンプのシャフトが1回転する間に移動する流体の体積で、通常cc/rev（立方センチメートル毎回転）で表します。回転数を掛ければ流量になります。10cc/revを1,500RPMで回せば、理論流量は15L/minです。

なぜ実流量は理論値より低いのですか？

歯車の歯やサイドプレート、ケーシングのクリアランスを通って流体の一部が逆流（漏れ）するためです。この漏れをスリップと呼び、実流量と理論流量の比が容積効率（通常88〜96%）です。

ギヤポンプとピストンポンプの選び分けは？

ギヤポンプは構造が簡単で安価、汚染にも強いため、約200barまでの定量吐出用途に最適です。ピストンポンプは高圧・可変容量・高効率に対応しますが、高価で清浄な油が必要です。圧力、流量制御の必要性、油の清浄度で選び分けましょう。

ギヤポンプを回しすぎるとどうなりますか？

過大な速度は摩耗・騒音・キャビテーションのリスクを高め、スリップ損失も増えます。各ポンプにはメーカー設定の最高回転数があり、サイズと吸込条件にもよりますが通常2,000〜3,600RPMです。必ずこの範囲内で使ってください。

L/minからgpmへの換算は？

毎分リットルを3.785で割ると米ガロン毎分（gpm）になります。60L/minのポンプは約15.9gpmです。本ツールの目標流量はどちらの単位でも入力できます。

同じ式でモーター駆動側の選定もできますか？

はい。考え方を逆にすると、油圧モーターはQ L/minを受け取ってn RPMで回転するため、1回転あたりの消費量はQ／nです。モーターも同じ押しのけ容積パラメータで定格されているので、双方向に使えます。

容積効率は圧力が上がるほど低下します。ギヤのクリアランスを漏れる量が圧力に比例して増えるからです。第一近似として90%を使えば、定格圧力の新しい産業用ギヤポンプの多くに一致します。ポンプの吸込側は十分な径と液没（フラッディング）が必要です。吸込管の流量不足によるキャビテーションは、ギヤポンプの早期故障の最も一般的な原因です。システムが要求する最大流量で選定し、回転数がメーカー公表の範囲内にあることを必ず確認してください。