बेवल गियर के प्रकार

बेवल गियर का उपयोग कई उद्योगों में होता है। इनका उपयोग पहिएदार उत्खनन यंत्रों, ड्रेजर मशीनों, कन्वेयर बेल्ट, मिल एक्चुएटर्स और रेल ट्रांसमिशन में किया जाता है। बेवल गियर का सर्पिल या कोणीय बेवल इसे सीमित स्थानों के लिए उपयुक्त बनाता है। इसका उपयोग रोबोटिक्स और रोलिंग मिलों के ऊर्ध्वाधर सपोर्ट में भी किया जाता है। आप खाद्य प्रसंस्करण प्रक्रियाओं में भी बेवल गियर का उपयोग कर सकते हैं। बेवल गियर के बारे में अधिक जानकारी के लिए, आगे पढ़ें।

स्पाइरल बेवल गियर

स्पाइरल बेवल गियर का उपयोग 90 डिग्री के कोण पर स्थित दो शाफ्टों के बीच शक्ति संचारित करने के लिए किया जाता है। इनमें घुमावदार या तिरछे दांत होते हैं और इन्हें विभिन्न धातुओं से बनाया जा सकता है। बेस्टगियर मध्यम से बड़े आकार के स्पाइरल बेवल गियर बनाने वाली एक प्रमुख कंपनी है। इनका उपयोग खनन, धातुकर्म, समुद्री और तेल क्षेत्रों में किया जाता है। स्पाइरल बेवल गियर आमतौर पर स्टील, एल्युमीनियम या फेनोलिक पदार्थों से बने होते हैं।
स्पाइरल बेवल गियर के कई फायदे हैं। इनके आपस में जुड़े दांत बल के स्थानांतरण को कम तीव्र बनाते हैं। ये बेहद टिकाऊ होते हैं और लंबे समय तक चलने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। ये अन्य समकोण गियरों की तुलना में कम महंगे भी होते हैं। साथ ही, जोड़े में निर्मित होने के कारण इनका जीवनकाल भी अधिक होता है। स्पाइरल बेवल गियर अपने समकक्षों की तुलना में शोर और कंपन को भी कम करते हैं। इसलिए, यदि आपको नए गियर सेट की आवश्यकता है, तो स्पाइरल बेवल गियर सही विकल्प हैं।
स्पाइरल बेवल गियर के दांतों के बीच संपर्क गियर के दांत की सतह के अनुदिश होता है। यह संपर्क हर्ट्ज़ के प्रत्यास्थ संपर्क सिद्धांत का पालन करता है। यह सिद्धांत संपर्क क्षेत्र के छोटे महत्वपूर्ण आयामों और सतहों की छोटी सापेक्ष वक्रता त्रिज्याओं के लिए मान्य है। इस स्थिति में, विकृति और घर्षण नगण्य होते हैं। स्पाइरल बेवल गियर एक उल्टे पेचदार गियर का एक सामान्य उदाहरण है। इस गियर का उपयोग आमतौर पर खनन उपकरणों में किया जाता है।
स्पाइरल बेवल गियर में बैकलैश को सोखने की सुविधा भी होती है। यह सुविधा गियर की सतह पर तेल की परत की मोटाई को बनाए रखने में मदद करती है। शाफ्ट अक्ष, माउंटिंग दूरी और कोण की त्रुटियां, ये सभी स्पाइरल बेवल गियर के दांतों के संपर्क को प्रभावित करती हैं। बैकलैश को समायोजित करने से इन समस्याओं को दूर करने में मदद मिलती है। ऊपर दर्शाई गई सहनशीलताएं बेवल गियर के लिए सामान्य हैं। कुछ मामलों में, निर्माता उत्पादन प्रक्रिया के अंत में डिज़ाइन में मामूली बदलाव करते हैं, जिससे OEM को होने वाला जोखिम कम हो जाता है।

स्ट्रेट बेवल गियर

स्ट्रेट बेवल गियर बनाना सबसे आसान गियरों में से एक है। स्ट्रेट बेवल गियर बनाने की सबसे पुरानी विधि इंडेक्सिंग हेड से लैस प्लानर का उपयोग करना था। हालांकि, रेवासाइकिल सिस्टम और कोनिफ्लेक्स के आने के बाद निर्माण विधियों में सुधार हुआ है। नवीनतम तकनीक से और भी अधिक सटीक निर्माण संभव हो गया है। CZPT इन दोनों निर्माण विधियों का उपयोग करता है। स्ट्रेट बेवल गियर निर्माण के कुछ उदाहरण यहां दिए गए हैं।
स्ट्रेट बेवल गियर का निर्माण दो प्रकार की बेवल सतहों का उपयोग करके किया जाता है, अर्थात् ग्लीसन विधि और क्लिंगेलनबर्ग विधि। इन दोनों में से ग्लीसन विधि सबसे अधिक प्रचलित है। अन्य प्रकार के गियरों के विपरीत, CZPT विधि एक सार्वभौमिक मानक नहीं है। ग्लीसन प्रणाली से उच्च गुणवत्ता वाले गियर प्राप्त होते हैं, क्योंकि इसमें दांतों की क्राउनिंग को अपनाना गियर बनाने का सबसे प्रभावी तरीका है जो असेंबली की छोटी-मोटी त्रुटियों को भी सहन कर सकता है। यह दांतों के बेवल किनारों में तनाव संकेंद्रण को भी समाप्त करता है।
गियर की बनावट उसके उपयोग पर निर्भर करती है। जब टिकाऊपन की आवश्यकता होती है, तो गियर ढलवां लोहे से बनाया जाता है। पिनियन आमतौर पर गियर से तीन गुना अधिक कठोर होता है, जिससे घिसाव को संतुलित करने में मदद मिलती है। कार्बन स्टील जैसी अन्य सामग्रियां सस्ती होती हैं, लेकिन उनमें जंग लगने की प्रतिरोधक क्षमता कम होती है। जड़त्व भी एक महत्वपूर्ण कारक है, क्योंकि भारी गियर को घुमाना और रोकना अधिक कठिन होता है। सटीकता संबंधी आवश्यकताओं में गियर पिच और व्यास, साथ ही दबाव कोण शामिल हो सकते हैं।
स्ट्रेट बेवल गियर की इनवोल्यूट ज्यामिति की गणना अक्सर सतह के नॉर्मल को बदलकर की जाती है। इनवोल्यूट ज्यामिति की गणना सतह निर्देशांक और सैद्धांतिक दांत की मोटाई को शामिल करके की जाती है। सीएमएम का उपयोग करके, गोलाकार इनवोल्यूट सतह का उपयोग दांत संपर्क पैटर्न निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। यह विधि तब उपयोगी होती है जब रोल टेस्टर टूलिंग उपलब्ध न हो, क्योंकि यह दांतों के संपर्क पैटर्न का पूर्वानुमान लगा सकती है।

हाइपॉइड बेवल गियर

हाइपॉइड बेवल गियर गति कम करने का एक कुशल और बहुमुखी समाधान है। इनका छोटा आकार, उच्च दक्षता, कम शोर और कम ऊष्मा उत्पादन, और लंबी आयु इन्हें विद्युत संचरण और गति नियंत्रण उद्योगों में एक लोकप्रिय विकल्प बनाती है। हाइपॉइड गियरिंग के कुछ लाभ और इसके उपयोग के कारण नीचे दिए गए हैं। इस प्रकार के गियर के बारे में कुछ प्रमुख गलत धारणाएँ और भ्रांतियाँ नीचे सूचीबद्ध हैं। ये धारणाएँ पहली नज़र में अटपटी लग सकती हैं, लेकिन इनसे आपको इस गियर के मूल सिद्धांतों को समझने में मदद मिलेगी।
हाइपॉइड गियर की मूल अवधारणा यह है कि इसमें दो गैर-प्रतिच्छेदी शाफ्ट का उपयोग किया जाता है। छोटा गियर शाफ्ट बड़े गियर शाफ्ट से थोड़ा हटकर स्थित होता है, जिससे वे बिना किसी रुकावट के आपस में जुड़ जाते हैं और एक दूसरे को मजबूती से सहारा देते हैं। इसके परिणामस्वरूप, पारंपरिक गियर सेट की तुलना में टॉर्क का स्थानांतरण बेहतर होता है। हाइपॉइड बेवल गियर का उपयोग ऑटोमोबाइल के पिछले एक्सल को चलाने के लिए किया जाता है। यह मशीन डिज़ाइन में लचीलापन बढ़ाता है और अक्षों को स्वतंत्र रूप से समायोजित करने की सुविधा देता है।
पहले मामले में, वांछित गियर पर हाइपरबोलाइडल कटर को फिट करके दो पिंडों का जाल बनाया जाता है। इसके ज्यामितीय गुण, अभिविन्यास और स्थिति वांछित गियर को निर्धारित करते हैं। बाद वाले का उपयोग तब किया जाता है जब वांछित गियर शोर-मुक्त हो या कंपन को कम करने की आवश्यकता हो। दूसरी ओर, हाइपरबोलाइडल कटर दो दांतेदार पिंडों के साथ जाल बनाता है। शोर की समस्या वाले हाइपॉइड गियर के मॉडलिंग के लिए यह सबसे कुशल विकल्प है।
हाइपॉइड और स्पाइरल बेवल गियर के बीच मुख्य अंतर यह है कि हाइपॉइड बेवल गियर का व्यास स्पाइरल बेवल गियर की तुलना में अधिक होता है। ये आमतौर पर 1:1 और 2:1 अनुपात में उपयोग किए जाते हैं, लेकिन कुछ निर्माता इससे अधिक अनुपात वाले गियर भी बनाते हैं। एक हाइपॉइड गियरबॉक्स तीन हजार आरपीएम तक की गति प्राप्त कर सकता है। यही कारण है कि यह विभिन्न अनुप्रयोगों में पसंदीदा विकल्प है। इसलिए, यदि आप उच्च दक्षता वाले गियरबॉक्स की तलाश में हैं, तो यह आपके लिए उपयुक्त गियर है।

परिशिष्ट और समाप्ति कोण

बेवल गियर के एडेंडम और डेडेंडम कोणों का उपयोग गियर के दांतों के आकार और गहराई का वर्णन करने के लिए किया जाता है। गियर के प्रत्येक दांत की सतह थोड़ी टेढ़ी होती है और उसकी गहराई बदलती रहती है। ये कोण उनके एडेंडम और डेडेंडम दूरियों द्वारा परिभाषित होते हैं। एडेंडम कोण दांतों की ऊपरी सतह और निचली सतह के बीच की दूरी होती है, जबकि डेडेंडम कोण दांतों की पिच सतह और निचली सतह के बीच की दूरी होती है।
पिच कोण, गियर के पिच शंकु के शीर्ष बिंदु और गियर शाफ्ट की पिच रेखा के बीच बनने वाला कोण होता है। दूसरी ओर, एडेंडम कोण, पिच रेखा के नीचे दांतों के बीच की खाली जगह की गहराई होती है। इन दोनों कोणों का उपयोग बेवल गियर के आकार को मापने के लिए किया जाता है। एडेंडम और डेडेंडम कोण गियर डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण हैं।
बेवल गियर के डेडेंडम और एडेंडम कोण दोनों गियरों के आधार संपर्क अनुपात (Mc) द्वारा निर्धारित होते हैं। इनवोल्यूट वक्र को बेवल गियर के आधार व्यास के भीतर विस्तारित करने की अनुमति नहीं है। आधार व्यास भी गियर के डिज़ाइन के लिए एक महत्वपूर्ण माप है। इनवोल्यूट वक्र को आधार व्यास के अनुरूप छोटा करना संभव है, लेकिन यह आधार व्यास के स्पर्शरेखा होना चाहिए।
बेवल गियर का सबसे आम उपयोग ऑटोमोटिव डिफरेंशियल में होता है। इनका इस्तेमाल कारों, ट्रकों और यहां तक ​​कि निर्माण उपकरणों सहित कई प्रकार के वाहनों में किया जाता है। इनका उपयोग समुद्री उद्योग और विमानन में भी होता है। इन दो सामान्य उपयोगों के अलावा, बेवल गियर के कई अन्य उपयोग भी हैं। और इनकी लोकप्रियता लगातार बढ़ रही है। ये ऑटोमोटिव और औद्योगिक गियरिंग सिस्टम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं।

बेवल गियर के अनुप्रयोग

बेवल गियर का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में होता है। इनका निर्माण इनके वजन, भार और उपयोग के आधार पर विभिन्न सामग्रियों से किया जाता है। उच्च भार वाले अनुप्रयोगों के लिए, ग्रे कास्ट आयरन जैसी लौह धातुओं का उपयोग किया जाता है। ये सामग्रियां उत्कृष्ट घिसाव प्रतिरोधक क्षमता रखती हैं और सस्ती भी होती हैं। कम भार वाले अनुप्रयोगों के लिए, स्टील या प्लास्टिक जैसी अधातुओं का उपयोग किया जाता है। कुछ बेवल गियर सामग्रियां शोररहित मानी जाती हैं। यहां इनके कुछ सबसे सामान्य उपयोग दिए गए हैं।
स्ट्रेट बेवल गियर बनाना सबसे आसान होता है। इन्हें बनाने की सबसे पुरानी विधि इंडेक्सिंग हेड वाले प्लानर का उपयोग करना था। आधुनिक निर्माण विधियों में रेवासाइकिल और कोनिफ्लेक्स सिस्टम शामिल किए गए। औद्योगिक गियर निर्माण के लिए, CZPT रेवासाइकिल सिस्टम का उपयोग करता है। हालांकि, बेवल गियर कई प्रकार के होते हैं। यह गाइड आपको अपने अगले प्रोजेक्ट के लिए सही सामग्री चुनने में मदद करेगी। ये सामग्रियां उच्च घूर्णी गति को सहन कर सकती हैं और बहुत मजबूत होती हैं।
बेवल गियर ऑटोमोटिव और औद्योगिक मशीनरी में सबसे अधिक उपयोग किए जाते हैं। ये ड्राइवशाफ्ट को पहियों से जोड़ते हैं। कुछ गियर 45 डिग्री के बेवल कोण पर भी होते हैं। इन गियरों को बेवल सतह पर रखकर इनकी संचरण क्षमता का परीक्षण किया जा सकता है। इनका उपयोग गति संचरण की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए परीक्षण अनुप्रयोगों में भी किया जाता है। ये सीधे शाफ्ट की गति को कम कर सकते हैं। बेवल गियर का उपयोग समुद्री उद्योग से लेकर विमानन उद्योग तक कई उद्योगों में किया जा सकता है।
बेवल गियर का सबसे सरल प्रकार मिटर गियर है, जिसका अनुपात 1:1 होता है। इसका उपयोग घूर्णन अक्ष को बदलने के लिए किया जाता है। कोणीय मिटर बेवल गियर के शाफ्ट 45 डिग्री से 120 डिग्री तक किसी भी कोण पर एक दूसरे को काट सकते हैं। बेवल गियर के दांत सीधे, सर्पिल या जीरोलो प्रकार के हो सकते हैं। रैक और पिनियन गियर की तरह ही, बेवल गियर भी कई प्रकार के होते हैं।

सीएक्स द्वारा संपादित, 2023-04-24