फोर्जिंग स्पर गियर को कैसे डिजाइन करें

अपना स्पर गियर डिज़ाइन करने से पहले, आपको इसके मुख्य घटकों को समझना होगा। इनमें फोर्जिंग, कीवे, स्प्लाइन, सेट स्क्रू और अन्य प्रकार शामिल हैं। इन विभिन्न प्रकार के स्पर गियरों के बीच अंतर को समझना एक सटीक निर्णय लेने के लिए आवश्यक है। अधिक जानने के लिए, पढ़ते रहें। सहायता के लिए मुझसे संपर्क करने में संकोच न करें! नीचे स्पर गियर डिज़ाइन करने के लिए कुछ उपयोगी टिप्स और ट्रिक्स दिए गए हैं। उम्मीद है, ये आपको अपने सपनों का स्पर गियर डिज़ाइन करने में मदद करेंगे।

स्पूर गियर की फोर्जिंग

स्पूर गियर की फोर्जिंग ऑटोमोटिव ट्रांसमिशन घटकों की सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में से एक है। निर्माण प्रक्रिया जटिल है और इसमें कई चरण शामिल हैं, जैसे कि ब्लैंक स्फेरोइडाइजिंग, हॉट फोर्जिंग, एनीलिंग, फॉस्फेटिंग और सैपोनिफिकेशन। स्पूर गियर के लिए आमतौर पर 20CrMnTi सामग्री का उपयोग किया जाता है। यह प्रक्रिया साइजिंग बैंड की लंबाई L और स्प्लिटिंग एंगल की मोटाई T के लिए डिज़ाइन किए गए डाइज़ के साथ निरंतर थ्रू एक्सट्रूज़न फॉर्मिंग विधि का उपयोग करके पूरी की जाती है।
स्पूर गियर बनाने की प्रक्रिया में पॉलीएसीटल (पीओएम) का भी उपयोग किया जा सकता है, जो गियर निर्माण में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाला एक मजबूत प्लास्टिक है। इस सामग्री को आसानी से ढाला और आकार दिया जा सकता है, और सख्त होने के बाद यह अत्यंत कठोर और घर्षण प्रतिरोधी हो जाती है। स्पूर गियर के लिए कई धातुओं और मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है, जिनमें फोर्ज्ड स्टील, स्टेनलेस स्टील और एल्यूमीनियम शामिल हैं। नीचे गियर निर्माण में उपयोग की जाने वाली विभिन्न प्रकार की सामग्रियों और उनके लाभ और हानियों की सूची दी गई है।
स्पूर गियर के दांतों का आकार मॉड्यूल या मीटर में मापा जाता है। प्रत्येक संख्या गियर में दांतों की संख्या दर्शाती है। दांतों की संख्या बढ़ने के साथ-साथ इसका आकार भी बढ़ता है। सामान्य तौर पर, दांतों की संख्या जितनी अधिक होगी, मॉड्यूल उतना ही बड़ा होगा। उच्च मॉड्यूल वाले गियर का प्रेशर एंगल अधिक होता है। यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि स्पूर गियर का मॉड्यूल उन गियरों के मॉड्यूल के समान होना चाहिए जिन्हें वे चलाने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

सेट स्क्रू स्पर गियर

आधुनिक उद्योग सेट स्क्रू स्पर गियर के बिना काम नहीं कर सकता। ये गियर अत्यधिक कुशल होते हैं और विभिन्न अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। इनके डिज़ाइन में गति और टॉर्क की गणना शामिल होती है, जो दोनों ही महत्वपूर्ण कारक हैं। उदाहरण के लिए, एमईपी मॉडल, दांतों के जोड़े की पथ के साथ बदलती कठोरता को ध्यान में रखता है। इन परिणामों का उपयोग आवश्यक स्पर गियर के प्रकार को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। स्पर गियर चुनने के लिए कुछ सुझाव नीचे दिए गए हैं:
टाइप ए. इस प्रकार के गियर में हब नहीं होता है। गियर स्वयं चपटा होता है जिसके मध्य में एक छोटा सा छेद होता है। सेट स्क्रू गियर आमतौर पर हल्के और बिना भार वाले अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं। धातु की मोटाई 0.25 मिमी से 3 मिमी तक हो सकती है। सेट स्क्रू गियर का उपयोग उन बड़ी मशीनों में भी किया जाता है जिन्हें मजबूत और टिकाऊ होना आवश्यक होता है। यह लेख विभिन्न प्रकार के स्पर गियरों का परिचय देता है और बताता है कि वे एक दूसरे से कैसे भिन्न हैं।
पिन हब। पिन हब स्पर गियर में पिन को कसने के लिए एक सेट स्क्रू का उपयोग किया जाता है। ये गियर अक्सर डॉवेल, स्प्रिंग या रोल पिन द्वारा शाफ्ट से जुड़े होते हैं। पिन को गियर के अंदर ठीक से फिट होने के लिए सटीक व्यास में ड्रिल किया जाता है, ताकि वह ढीला न हो। पिन हब स्पर गियर में उच्च सहनशीलता होती है, क्योंकि छेद शाफ्ट को पूरी तरह से पकड़ने के लिए पर्याप्त बड़ा नहीं होता है। यह गियर आमतौर पर तीनों प्रकारों में सबसे महंगा होता है।

कीवे स्पर गियर

आज के आधुनिक उद्योग में, शक्ति स्थानांतरण के लिए स्पर गियर ट्रांसमिशन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इस प्रकार के ट्रांसमिशन उत्कृष्ट दक्षता प्रदान करते हैं, लेकिन इनमें बिजली की हानि हो सकती है। डिज़ाइन प्रक्रिया के दौरान इन हानियों का अनुमान लगाना आवश्यक है। इस विश्लेषण का एक महत्वपूर्ण घटक गियर युग्म के संपर्क क्षेत्र (2b) की गणना है। हालांकि, यह मान हर स्पर गियर पर लागू नहीं होता है। इस क्षेत्र की गणना करने के कुछ उदाहरण यहां दिए गए हैं। (चित्र 2 देखें)
स्पूर गियर की विशेषता यह है कि इनके दांत शाफ्ट और अक्ष के समानांतर होते हैं, और इनकी पिच लाइन वेलोसिटी 25 मीटर/सेकंड तक उच्च मानी जाती है। इसके अलावा, ये समान आकार के हेलिकल गियर की तुलना में अधिक कुशल होते हैं। हेलिकल गियर के विपरीत, स्पूर गियर को आमतौर पर पॉजिटिव गियर माना जाता है। इनका उपयोग अक्सर उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जिनमें शोर नियंत्रण कोई मुद्दा नहीं होता है। स्पूर गियर की समरूपता इन्हें उन अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाती है जहां स्थिर गति की आवश्यकता होती है।
ट्रांसमिशन के लिए हेलिकल स्पर गियर के अलावा, गियर में मानक दांत का आकार भी हो सकता है। हेलिकल गियर के विपरीत, इनवोल्यूट दांत वाले स्पर गियर की जड़ें मोटी होती हैं, जिससे दांतों का घिसाव कम होता है। इन गियरों को पारंपरिक उत्पादन उपकरणों से आसानी से बनाया जा सकता है। इनवोल्यूट आकार छोटे पैमाने पर उत्पादन के लिए आदर्श है और यह स्पर गियर के सबसे लोकप्रिय प्रकारों में से एक है।

स्प्लाइन स्पर गियर

स्पूर गियर के प्रकारों पर विचार करते समय, दोनों के बीच के अंतर को समझना महत्वपूर्ण है। स्पूर गियर, जिसे इनवोल्यूट गियर भी कहा जाता है, टॉर्क उत्पन्न करता है और गति को नियंत्रित करता है। यह मुख्य रूप से कार इंजनों में पाया जाता है, लेकिन रोजमर्रा के उपकरणों में भी इसका उपयोग होता है। हालांकि, स्पूर गियर की सबसे बड़ी कमियों में से एक इसका शोर है। चूंकि स्पूर गियर एक समय में केवल एक दांत को आपस में जोड़ते हैं, इसलिए वे अत्यधिक तनाव और शोर उत्पन्न करते हैं, जिससे वे रोजमर्रा के उपयोग के लिए अनुपयुक्त हो जाते हैं।
संपर्क तनाव वितरण चार्ट प्रत्येक गियर दांत के पार्श्व क्षेत्र और अक्षीय तथा प्रोफाइल दिशा दोनों में दूरी को दर्शाता है। गियर के केंद्र की ओर उच्च संपर्क क्षेत्र स्थित होता है, जो गियर की सूक्ष्म ज्यामिति के कारण होता है। धनात्मक l मान यह दर्शाता है कि हेलिक्स हैंडल के साथ इंटरफ़ेस पर स्प्लाइन दांतों का कोई गलत संरेखण नहीं है। ऋणात्मक l मानों के लिए इसका विपरीत सत्य है।
ऊपरी सीमा तकनीक का उपयोग करते हुए, अब्दुल और डीन ने स्पर गियर के सांचे की गढ़ाई का अध्ययन किया। उन्होंने माना कि दांतों का आकार एक सीधी रेखा होगा। उन्होंने स्प्लाइन के गैर-आयामी गढ़ाई दबाव का भी परीक्षण किया। स्प्लाइन स्पर गियर आमतौर पर मोटर, गियरबॉक्स और ड्रिल में उपयोग किए जाते हैं। स्पर गियर और स्प्लाइन की मजबूती मुख्य रूप से उनकी त्रिज्या और दांत के व्यास पर निर्भर करती है।
SUS303 और SUS304 स्टेनलेस स्टील स्पर गियर

स्टेनलेस स्टील स्पर गियर विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके निर्मित किए जाते हैं, जो सामग्री और उपयोग पर निर्भर करती हैं। इन्हें बनाने की सबसे आम प्रक्रिया कटिंग है। अन्य प्रक्रियाओं में रोलिंग, कास्टिंग और फोर्जिंग शामिल हैं। इसके अलावा, उत्पादन की मात्रा के आधार पर, प्लास्टिक स्पर गियर इंजेक्शन मोल्डिंग द्वारा भी बनाए जाते हैं। SUS303 और SUS304 स्टेनलेस स्टील स्पर गियर विभिन्न सामग्रियों से बनाए जा सकते हैं, जिनमें स्ट्रक्चरल कार्बन स्टील S45C, ग्रे कास्ट आयरन FC200, अलौह धातु C3604, इंजीनियरिंग प्लास्टिक MC901 और स्टेनलेस स्टील शामिल हैं।
304 और 303 स्टेनलेस स्टील स्पर गियर में अंतर उनकी संरचना में निहित है। दोनों प्रकार के स्टेनलेस स्टील का डिज़ाइन एक जैसा होता है, लेकिन उनकी रासायनिक संरचना भिन्न-भिन्न होती है। चीन और जापान में इन्हें SUS304 और SUS303 अक्षरों से दर्शाया जाता है, जो इनकी भिन्न-भिन्न रासायनिक संरचना को दर्शाते हैं। अधिकांश स्टेनलेस स्टील की तरह, इन दोनों अलग-अलग ग्रेड का उपयोग औद्योगिक अनुप्रयोगों, जैसे कि प्लेनेटरी गियर और स्पर गियर में किया जाता है।

स्टेनलेस स्टील स्पर गियर

स्टेनलेस स्टील स्पर गियर में कई बातों पर ध्यान देना आवश्यक है, जिनमें व्यासीय पिच, प्रति इकाई व्यास में दांतों की संख्या और दांतों का कोणीय वेग शामिल हैं। ये सभी पहलू स्पर गियर के प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण हैं, और सही आयामी माप स्पर गियर के डिज़ाइन और कार्यक्षमता के लिए अनिवार्य हैं। उद्योग में कार्यरत लोगों को स्पर गियर के पुर्जों के वर्णन में प्रयुक्त शब्दों से परिचित होना चाहिए, ताकि उत्पादन और खरीद आदेशों में स्पष्टता सुनिश्चित हो सके।
स्पूर गियर एक प्रकार का सटीक बेलनाकार गियर होता है जिसमें समानांतर दांत एक रिम में व्यवस्थित होते हैं। इसका उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे आउटबोर्ड मोटर, विंच, निर्माण उपकरण, लॉन और गार्डन उपकरण, टरबाइन ड्राइव, पंप, सेंट्रीफ्यूज और कई अन्य मशीनें। स्पूर गियर आमतौर पर स्टेनलेस स्टील से बना होता है और इसमें उच्च स्तर की मजबूती होती है। यह सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला गियर है।
स्टेनलेस स्टील स्पर गियर कई अलग-अलग आकार और साइज़ में उपलब्ध होते हैं। स्टेनलेस स्टील स्पर गियर आमतौर पर SUS304 या SUS303 स्टेनलेस स्टील से बने होते हैं, जो अपनी बेहतर मशीनेबिलिटी के लिए जाने जाते हैं। इन गियरों को नाइट्राइडिंग या टूथ सरफेस इंडक्शन द्वारा हीट-ट्रीट किया जाता है। पारंपरिक गियरों के विपरीत, जिन्हें हीट-ट्रीटमेंट के बाद टूथ ग्राइंडिंग की आवश्यकता होती है, स्टेनलेस स्टील स्पर गियरों में घिसावट की दर कम होती है और मशीनेबिलिटी उच्च होती है।

सीएक्स द्वारा संपादित, 2023-05-11