बेवल गियर

बेवेल गियर्स ऐसे गियर होते हैं जहां दो छड़ के अक्ष प्रतिच्छेद करते हैं और गियर्स के दांत-असर वाले चेहरे स्वयं शंक्वाकार आकार के होते हैं। बेवेल गियर्स को अक्सर उन छड़ पर लगाया जाता है जो 90 डिग्री अलग होते हैं, लेकिन इन्हें अन्य कोणों पर भी काम करने के लिए अभिकल्पना किया जा सकता है। बेवल गियर्स की पिच सतह एक शंकु है, जिसे पिच शंकु के रूप में जाना जाता है। बेवल गियर्स ऊर्जा को रैखिक से ऊर्ध्वाधर शक्ति में स्थानांतरित करते हैं, जिससे यह यांत्रिक समायोजन में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली यंत्रो में बहुत उपयोगी हो जाता है।



परिचय
गियरिंग में दो महत्वपूर्ण अवधारणाएँ पिच सतह और पिच कोण हैं। एक गियर की पिच की सतह काल्पनिक दंतहीन सतह है जो आपके पास अलग-अलग दांतों की चोटियों और घाटियों का औसत होगा। साधारण गियर की पिच सतह एक बेलन के आकार की होती है। एक गियर का पिच कोण पिच की सतह और अक्ष के चेहरे के बीच का कोण है।

बेवेल गियर्स के सबसे परिचित प्रकारों में 90 डिग्री से कम पिच कोण होते हैं और इसलिए शंकु के आकार के होते हैं। इस प्रकार के बेवल गियर को बाहरी कहा जाता है क्योंकि गियर के दांत बाहर की ओर इशारा करते हैं। जालीदार बाहरी बेवल गियर्स की पिच सतहें गियर शाफ्ट के साथ समाक्षीय होती हैं; दो सतहों के शीर्ष छड़ अक्षों के चौराहे के बिंदु पर हैं।

धुरा (एक्सल) की विश्वसनीयता के लिए वास्तविक बेवेल गियर का उपयोग किसी भी अन्य अतिरिक्त पुर्जे की तुलना में कहीं अधिक महत्वपूर्ण है। बेवेल गियर्स जिनमें नब्बे डिग्री से अधिक के पिच कोण होते हैं, उनके दांत अंदर की ओर इशारा करते हैं और आंतरिक बेवल गियर्स कहलाते हैं।

बेवेल गियर जिनमें ठीक 90 डिग्री के पिच कोण होते हैं, उनके दांत होते हैं जो अक्ष के साथ बाहरी समानांतर को इंगित करते हैं और मुकुट पर बिंदुओं से मिलते जुलते हैं, जिसे क्राउन गियर नाम दिया जाता है।

मेटर गियर्स
मेटर गियर बेवेल गियर्स का एक विशेष मामला है जिसमें समान संख्या में दांत होते हैं। शाफ्ट एक दूसरे से समकोण पर स्थित होते हैं, और गियर में एक शंकु के आकार की पिच सतह के साथ मैचिंग पिच सतह और कोण होते हैं। मैटर गियर्स 1:1 के अनुपात में 90 डिग्री के कोण पर घूर्णी गति संचारित करने के लिए उपयोगी होते हैं।

एक बेवेल गियर
की ज्यामिति बेलनाकार गियर टूथ प्रोफ़ाइल एक अंतर्वलित (यानी एक वृत्त की परिधि पर प्रक्षेपित एक त्रिकोण तरंग) से मेल खाती है, जबकि बेवल गियर टूथ प्रोफ़ाइल एक ऑक्टॉइड है (अर्थात गोले के वृत्त के सामान्य पथ पर प्रक्षेपित त्रिभुज तरंग)। सभी पारंपरिक बेवल गियर जनरेटर (जैसे कि ग्लीसन कॉर्पोरेशन, क्लिंगेलबर्ग, हेडेनरिच और हार्बेक, डब्ल्यूएमडब्ल्यू मोडुल) एक ऑक्टोडायल टूथ प्रोफाइल के साथ बेवल गियर का निर्माण करते हैं। महत्वपूर्ण: 5-एक्सिस मिल्ड बेवल गियर सेट के लिए पारंपरिक निर्माण विधि की तरह समान गणना/लेआउट चुनना महत्वपूर्ण है। सामान्य खंड में समतुल्य बेलनाकार गियर के आधार पर सरलीकृत गणना किए गए बेवल गियर्स एक सम्मिलित दांत के रूप में ऑफसेट के बिना 10-28% और ऑफसेट के साथ 45% कम दांत की ताकत के साथ एक विचलित दांत का रूप दिखाते हैं। हुनेके, टीयू ड्रेसडेन]। इसके अलावा, वे बेवेल गियर सेट शामिल हैं जो अधिक शोर पैदा करते हैं।

दांत
दांतों के आकार को लेकर दो मुद्दे हैं। एक व्यक्तिगत दांत का क्रॉस-सेक्शनल प्रोफाइल है। दूसरी वह रेखा या वक्र है जिस पर दांत गियर के चेहरे पर सेट होता है: दूसरे शब्दों में वह रेखा या वक्र जिसके साथ क्रॉस-अनुभागीय प्रोफ़ाइल को दांत के वास्तविक त्रि-आयामी आकार बनाने के लिए प्रक्षेपित किया जाता है। क्रॉस-सेक्शनल प्रोफाइल और टूथ लाइन या वक्र दोनों का प्राथमिक प्रभाव गियर्स के संचालन की चिकनाई पर है। कुछ का परिणाम दूसरों की तुलना में एक चिकनी गियर क्रिया है।

दांत रेखा
बेवेल गियर्स पर दांत सीधे, स्पाइरल या जीरोल हो सकते हैं।

सीधी दंत रेखाएं
सीधे बेवल गियर्स में, दांत सीधे और शंकु के जनरेटर के समानांतर होते हैं। यह बेवेल गियर का सबसे सरल रूप है। यह एक स्पर गियर जैसा दिखता है, बेलनाकार के बजाय केवल शंक्वाकार। फ्लडगेट चित्र में गियर्स सीधे बेवल गियर्स हैं। सीधे बेवल गियर सेट में, जब प्रत्येक दांत संलग्न होता है, तो यह संबंधित दांत को प्रभावित करता है और गियर के दांतों को मोड़ने से समस्या का समाधान हो सकता है।

सर्पिल दंत रेखाएं
सर्पिल बेवल गियर्स के दांत सर्पिल रेखाओं के साथ बनते हैं। वे कुछ हद तक बेलनाकार प्रकार के पेचदार गियर  के अनुरूप होते हैं जिसमें दांत कोण होते हैं; हालाँकि, सर्पिल गियर्स के साथ, दांत भी घुमावदार होते हैं।

सीधे दाँत पर सर्पिल दाँत का लाभ यह है कि वे अधिक धीरे-धीरे जुड़ते हैं। दांतों के बीच संपर्क गियर के एक छोर से शुरू होता है और फिर पूरे दांत में फैल जाता है। जब दांतों की एक नई जोड़ी खेल में आती है तो इसका परिणाम बल के कम आकस्मिक हस्तांतरण में होता है। सीधे बेवेल गियर्स के साथ, दांतों का अचानक जुड़ाव शोर का कारण बनता है, विशेष रूप से उच्च गति पर, और दांतों पर तनाव का प्रभाव पड़ता है जिससे वे बिना टूटे उच्च गति पर भारी भार उठाने में असमर्थ हो जाते हैं। इन कारणों से, सीधे बेवेल गियर आमतौर पर 1000 फीट/मिनट से कम रैखिक गति पर उपयोग करने के लिए सीमित होते हैं; या, छोटे गियर के लिए, 1000 आरपीएम के तहत।

जीरो टूथ लाइन
ज़ेरोल बेवल गियर्स सीधे और सर्पिल बेवल गियर्स के बीच एक मध्यवर्ती प्रकार हैं। इनके दांत घुमावदार होते हैं, लेकिन नुकीले नहीं होते। ज़ीरोल बेवल गियर सीधे बेवल गियर की विशेषताओं को डुप्लिकेट करने के इरादे से डिज़ाइन किए गए हैं, लेकिन वे सर्पिल बेवल काटने की प्रक्रिया का उपयोग करके उत्पादित किए जाते हैं।

अनुप्रयोग
बेवल गियर में लोकोमोटिव, समुद्री अनुप्रयोग, ऑटोमोबाइल, प्रिंटिंग प्रेस, कूलिंग टावर, बिजली संयंत्र, इस्पात संयंत्र, रेलवे ट्रैक निरीक्षण मशीन इत्यादि जैसे कई विविध अनुप्रयोग हैं।

उदाहरण के लिए, निम्नलिखित लेख देखें:
 * डिफरेंशियल (यांत्रिकी) में बेवेल गियर्स का उपयोग किया जाता है, जो अलग-अलग गति से घूमने वाले दो एक्सल को शक्ति संचारित कर सकता है, जैसे कि एक कॉर्नरिंग ऑटोमोबाइल पर।
 * बेवेल गियर्स का उपयोग छेद करना  के लिए मुख्य तंत्र के रूप में किया जाता है। जैसे ही ड्रिल के हैंडल को एक ऊर्ध्वाधर दिशा में घुमाया जाता है, बेवल गियर्स चक के रोटेशन को क्षैतिज रोटेशन में बदल देते हैं। हैंड ड्रिल में बेवल गियर्स में चक के घूमने की गति बढ़ाने का अतिरिक्त लाभ होता है और इससे कई प्रकार की सामग्रियों को ड्रिल करना संभव हो जाता है।
 * rotorcraft ड्राइव सिस्टम पर सर्पिल बेवल गियर महत्वपूर्ण घटक हैं। इन घटकों को उच्च गति, उच्च भार और बड़ी संख्या में लोड चक्रों पर काम करने की आवश्यकता होती है। इस एप्लिकेशन में, क्षैतिज गैस टरबाइन इंजन से ऊर्ध्वाधर रोटर तक शाफ्ट को पुनर्निर्देशित करने के लिए सर्पिल बेवल गियर का उपयोग किया जाता है। बेवेल गियर्स का उपयोग स्पीड रिड्यूसर के रूप में भी किया जाता है

लाभ

 * यह गियर  ऑपरेटिंग कोण को बदलना संभव बनाता है।
 * प्रत्येक पहिये पर दांतों की संख्या (प्रभावी रूप से व्यास) का अंतर यांत्रिक लाभ  को बदलने की अनुमति देता है। ड्राइव और चालित पहियों के बीच दांतों के अनुपात को बढ़ाने या घटाने से दोनों के बीच घुमावों के अनुपात में बदलाव हो सकता है, जिसका अर्थ है कि दूसरे पहिये के  घूर्णी ड्राइव  और  टॉर्कः  को पहले के संबंध में बदला जा सकता है, गति में वृद्धि और टोक़ के साथ घट रही है, या गति घट रही है और टोक़ बढ़ रहा है।

नुकसान

 * ऐसे गियर का एक पहिया इसके पूरक पहिये के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और कोई नहीं।
 * ठीक से लगाया जाना चाहिए।
 * शाफ्ट के बीयरिंगों को महत्वपूर्ण ताकतों का समर्थन करने में सक्षम होना चाहिए।

यह भी देखें

 * क्राउन गियर
 * पिच कोन
 * सामने कोन
 * पीछे कोन

बाहरी कड़ियाँ
歯車 Engrenagem