齿轮箱

齿轮箱是一组密封在一起、彼此咬合的齿轮，夹在马达和它要带动的东西之间，用「牺牲转速」来「换取更大的力」。大多数电动马达转得飞快却没什么劲——就像小孩用一根手指轻轻一弹去转自行车的轮子：转得很快，却一按就停。齿轮箱就像自行车的低档：它让输出端转得慢得多，却推得有力得多，于是轮子现在能驮着人爬上坡。在它内部，一个小齿轮带动一个大齿轮；大齿轮转得更慢，力气却更大。

这种取舍由齿轮比来刻画——输入端要转多少圈，输出端才转一圈。一个 10:1 的齿轮箱让输出端只以十分之一的速度转动，但扭矩（转动的力）大约是原来的十倍。要得到一个很大的比值又不必用一个巨大无比的齿轮，设计者会把好几级减速一级接一级地串起来，每一级都在前一级的基础上再乘一遍，于是两个 10:1 的级联起来就是 100:1。不过天下没有白来的：齿与齿之间的摩擦会以热的形式白白耗掉一部分功，所以一个真实的齿轮箱也许只能传出输入功率的八成到九成五左右——这个比例就是它的效率。