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Gear Ratio Calculator

Calculate mechanical gear ratios from tooth counts for any gear pair or compound gear train. Instantly determine output RPM, torque multiplication, and speed reduction — essential for engineering design, robotics, automotive tuning, and industrial machinery.

Gear Ratio Calculator — Live-Verhältnis-Vorschau
Gear Ratio
—
A
B
⚖️
Proportion Solver
A : B = C : D — Enter any 3 values
:
=
:
📊
Results
Visual ratio breakdown
Solved Proportion
—
Simplified
—
Percentages
—
Decimal
—
Fraction
—
Visual Ratio
A
B
Part A: —
Part B: —
    ✨
    Ratio Simplifier
    Reduce any ratio to its simplest form
    :
    📊
    Simplified Result
    Reduced to lowest terms
    Simplified Ratio
    —
    GCD Used
    —
    Percentages
    —
    Decimal Ratio
    —
    Fraction
    —
    Visual Ratio
    A
    B
    Part A: —
    Part B: —
      📐
      Ratio Scaler
      Multiply a ratio by a scale factor
      :
      ×
      📊
      Scaled Result
      Ratio after scaling
      Scaled Ratio
      —
      Original
      —
      Factor
      —
      Percentages
      —
      Simplified
      —
      Visual Ratio
      A
      B

        🕐 Recent Calculations

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        What is Gear Ratio?

        A gear ratio describes the rotational speed relationship between two meshing gears, determined by dividing the number of teeth on the driven (output) gear by the teeth on the driving (input) gear. A 60-tooth driven gear meshed with a 20-tooth driving gear produces a 3:1 ratio, meaning the input shaft must rotate three times for every single output rotation. This trades speed for torque — the output turns three times slower but delivers three times the turning force.

        Gear ratios are the foundation of mechanical power transmission in virtually every machine: automotive transmissions, industrial gearboxes, wind turbines, conveyor systems, clock mechanisms, bicycle drivetrains, and robotic actuators. By selecting appropriate gear ratios, engineers precisely match a motor or engine's speed and torque output to the application's requirements without changing the power source.

        Verwendete Formeln & Gleichungen

        Dieser Gear Ratio Calculator verwendet 5 Kern-Gleichungen:

        1 Gear Ratio ▼
        Gear Ratio = Driven Gear Teeth / Driving Gear Teeth

        Driven (60 teeth) / Driver (20 teeth) = 3:1 ratio.

        2 Output RPM ▼
        Output RPM = Input RPM / Gear Ratio

        Input 3600 RPM with 3:1 ratio: Output = 3600 / 3 = 1200 RPM.

        3 Compound Gear Train Ratio ▼
        Overall Ratio = Ratio₁ × Ratio₂ × ... × Ratio_n

        Two stages of 3:1 and 4:1: Overall = 3 × 4 = 12:1 total reduction.

        Explore all calculation options on the Verhältnis Rechner home page.

        Wie man diesen Rechner benutzt

        Um diesen Verhältnis Rechner zu nutzen, folgen Sie diesen 3 Schritten:

        1

        Werte eingeben

        Geben Sie die bekannten Verhältniswerte in die Eingabefelder ein. Lassen Sie ein Feld leer – dies ist der unbekannte Wert, den der Verhältnis Rechner löst.

        2

        Modus wählen

        Wählen Sie den Verhältnismodus – Lösen, Vereinfachen oder Skalieren. Jeder Modus wendet unterschiedliche Gleichungen auf Ihre Eingabewerte an.

        3

        Ergebnisse erhalten

        Klicken Sie auf Berechnen. Der Ergebnisbildschirm zeigt die Antwort mit einem visuellen Verhältnisbalken, einem Kreisdiagramm und einer Schritt-für-Schritt-Lösungsaufschlüsselung.

        Beispielaufgaben & Schritt-für-Schritt-Lösungen

        Hier sind 3 Beispielaufgaben mit Schritt-für-Schritt-Lösungen unter Verwendung dieses Verhältnis Rechners:

        Eingabe 1 40-tooth gear driven by 10-tooth pinion
        1 Identify Driven Gear teeth (N_driven = 40) and Driver Gear teeth (N_driver = 10).
        2 Apply formula: Gear Ratio = Driven Teeth ÷ Driver Teeth.
        3 Divide: 40 ÷ 10 = 4.0.
        ✓ Gear Ratio is 4.0 : 1 (4× Torque Increase, 1/4 Speed)
        Eingabe 2 Motor at 1800 RPM through 5:1 gearbox
        1 Identify input motor speed (1,800 RPM) and gear reduction (5 : 1).
        2 Calculate output speed: 1,800 ÷ 5 = 360 RPM.
        3 Calculate output torque (assuming 100% efficiency): Input Torque × 5.
        ✓ Output Speed is 360 RPM
        Eingabe 3 Two-stage reducer: 3:1 and 4:1
        1 Multiply first stage ratio by second stage ratio: 3 × 4 = 12.
        2 Compound reduction ratio = 12 : 1.
        ✓ Total Gearbox Reduction is 12.0 : 1

        Häufig gestellte Fragen

        What does a higher gear ratio mean? ▼

        A higher gear ratio (like 5:1 vs. 2:1) means more speed reduction and more torque multiplication. The driving gear must spin more times per output revolution. Higher ratios are used for starting from a stop (first gear in a car) or for high-torque, low-speed applications like winches and lifts.

        How do compound gear trains work? ▼

        Compound trains stack multiple gear pairs on shared shafts. Each pair's ratio multiplies with the others. Two stages of 3:1 and 4:1 give 12:1 overall. Three stages of 3:1 each give 27:1. This allows massive speed reductions in a compact package without requiring extremely large gears.

        What is a gear reduction vs. overdrive? ▼

        A gear reduction means the output is slower than the input (ratio > 1:1), delivering more torque. An overdrive means the output is faster than the input (ratio < 1:1), delivering less torque. Car transmissions use reductions in low gears for acceleration and overdrive in top gear for highway cruising.

        How do I calculate gear ratio for a specific output speed? ▼

        Divide the motor RPM by your desired output RPM. To get 500 RPM from a 3,000 RPM motor: Ratio = 3,000 ÷ 500 = 6:1. Then select gear teeth: a 12-tooth driver and 72-tooth driven gear gives exactly 6:1.

        Does gear ratio affect power output? ▼

        No. Power (watts = torque × angular speed) is conserved through an ideal gear train. A 3:1 ratio triples torque but reduces speed by one-third, keeping power constant. Real gear trains lose 1-3% per stage to friction, so output power is slightly less than input power.

        What gear ratio do I need for a specific torque? ▼

        Divide your required output torque by the motor's available torque. If you need 50 Nm and your motor produces 5 Nm, you need a 10:1 gear ratio (plus margin for friction losses). Select a ratio of 11:1 to 12:1 to ensure adequate torque after efficiency losses.

        How does gear module (tooth size) affect the ratio? ▼

        Gear module (metric) or diametral pitch (imperial) defines the tooth size but does not change the ratio. A 20-tooth and 60-tooth gear give a 3:1 ratio regardless of tooth size. However, both gears in a pair must use the same module to mesh properly.

        What is the efficiency of a typical gear stage? ▼

        Spur gears: 94-98% per stage. Helical gears: 95-99%. Worm gears: 40-90% (depends on lead angle). Bevel gears: 93-97%. For multi-stage calculations, multiply the efficiencies: 3 stages at 97% = 0.97³ = 91.3% overall efficiency.

        Can I achieve any gear ratio with standard gears? ▼

        Not exactly. Standard gears come in specific tooth counts (typically 12 to 150+ teeth). The achievable ratios depend on available tooth count combinations. For precise non-standard ratios, use compound gear trains where multiplied ratios can approximate nearly any value.

        How do planetary gear sets differ from simple gear trains? ▼

        Planetary (epicyclic) gear sets use a sun gear, ring gear, and planet gears orbiting between them. They achieve high reduction ratios in a compact, coaxial package. Ratios of 3:1 to 12:1 per stage are common. They are used in automatic transmissions, power tools, and robotic joints.

        What is the gear ratio of a bicycle? ▼

        Bicycle gear ratio = front chainring teeth ÷ rear cassette teeth. A 50-tooth chainring with a 25-tooth rear cog gives a 2:1 ratio, meaning the rear wheel turns twice per pedal revolution. Multiplied by wheel circumference, this determines the distance traveled per pedal stroke (gear inches).

        Lernen Sie Verhältnisse kennen

        Was ist ein Verhältnis?

        Ein Verhältnis ist ein Vergleich zwischen zwei oder mehr Mengen, der die relative Größe einer Menge im Verhältnis zu einer anderen anzeigt. Geschrieben als A : B bedeutet es: 'Auf je A Einheiten der ersten Menge kommen B Einheiten der zweiten Menge.' Beispielsweise bedeutet ein Verhältnis von 3 : 4, dass auf je 3 Teile von A 4 Teile von B kommen. Verhältnisse werden beim Kochen, Bauen, in den Finanzen, in der Wissenschaft und im Alltag verwendet.

        Wie löse ich eine Proportion?

        Eine Proportion ist eine Gleichung, die besagt, dass zwei Verhältnisse gleich sind: A : B = C : D. Um einen fehlenden Wert zu bestimmen, verwenden Sie die Kreuzmultiplikation. Ist D unbekannt: D = (B × C) / A. Dies funktioniert, da bei gleichen Verhältnissen die Kreuzprodukte immer gleich sind: A × D = B × C. Unser Proportionslöser erledigt dies automatisch – geben Sie einfach 3 Werte ein und er findet den vierten.

        Wie vereinfache ich ein Verhältnis?

        Um ein Verhältnis zu vereinfachen, finden Sie den größten gemeinsamen Teiler (ggT) beider Zahlen und teilen Sie beide dadurch. Zum Beispiel: 24 : 36 – der ggT von 24 und 36 ist 12. Also 24 ÷ 12 = 2 und 36 ÷ 12 = 3, was das vereinfachte Verhältnis 2 : 3 ergibt. Unser Vereinfacher ermittelt den ggT automatisch und kürzt Ihr Verhältnis auf die kleinsten Terme.

        Was ist Verhältnisskalierung und wann ist sie nützlich?

        Das Skalieren eines Verhältnisses bedeutet die Multiplikation beider Teile mit demselben Faktor, um ein äquivalentes, größeres (oder kleineres) Verhältnis zu erstellen. Zum Beispiel ergibt das Skalieren von 2 : 5 mit dem Faktor 3 das Verhältnis 6 : 15. Dies ist äußerst nützlich für Rezepte (Rezept verdreifachen), beim Bau (Skalieren von Entwürfen), beim Mischen von Lösungen oder in jedem Szenario, in dem Sie dieselbe Proportion in einer anderen Größenordnung beibehalten müssen.

        Was ist der Unterschied zwischen einem Verhältnis und einem Bruch?

        Ein Verhältnis A : B vergleicht zwei Mengen miteinander (Teil-zu-Teil), während ein Bruch A/B in der Regel eine Teil-zu-Ganzes-Beziehung darstellt. Jedes Verhältnis kann jedoch als Bruch ausgedrückt werden: 3 : 4 entspricht 3/4 = 0,75. Der Hauptunterschied liegt im Kontext – Verhältnisse vergleichen Mengen nebeneinander, während Brüche einen Anteil an einem Ganzen darstellen.