बेवल गियर

बेवेल गियर्स ऐसे गियर होते हैं जहां दो छड़ के अक्ष प्रतिच्छेद करते हैं और गियर्स के दांत-बेयरिंग वाले चेहरे स्वयं शंक्वाकार आकार के होते हैं। बेवेल गियर्स को प्रायः उन छड़ पर लगाया जाता है जो 90 डिग्री अलग होते हैं, लेकिन इन्हें अन्य कोणों पर भी काम करने के लिए अभिकल्पित 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 छड़ 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। छड़ एक दूसरे से समकोण पर स्थित होते हैं, और गियर में एक शंकु के आकार की पिच सतह के साथ मिलान 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।

बेवेल गियर की ज्यामिति
बेलनाकार गियर दंत परिच्छेदिका (टूथ प्रोफ़ाइल) एक अंतर्वलित (अर्थात एक वृत्त की परिधि पर प्रक्षेपित त्रिभुज तरंग) से मेल खाती है, जबकि बेवल गियर दंत परिच्छेदिका एक अष्टकोणीय है (अर्थात एक गोले के एक वृत्त के सामान्य पथ पर प्रक्षेपित त्रिभुज तरंग)। सभी पारंपरिक बेवल गियर जनित्र (जैसे कि ग्लीसन कॉर्पोरेशन, क्लिंगेलबर्ग, हेडेनरिच और हार्बेक, डब्ल्यूएमडब्ल्यू मोडुल) एक अष्टकोणीय दंत परिच्छेदिका के साथ बेवल गियर का निर्माण करते हैं। महत्वपूर्ण: 5-अक्ष मिल्ड बेवल गियर समूह के लिए पारंपरिक निर्माण विधि की तरह समान गणना/विन्यास चुनना महत्वपूर्ण है। सामान्य खंड में समतुल्य बेलनाकार गियर के आधार पर सरलीकृत गणना किए गए बेवल गियर्स एक सम्मिलित दांत के रूप में भरपाई के बिना 10-28% और भरपाई के साथ 45% कम दांत की ताकत के साथ एक विचलित दांत का रूप दिखाते हैं [हुनेके, टीयू ड्रेसडेन]। इसके अलावा, वे "अंतर्वलित बेवेल गियर समूह" अधिक रव पैदा करते हैं।

दांत
दांतों के आकार को लेकर दो प्रकरण हैं। एक व्यक्तिगत दांत का अनुप्रस्थ काट परिच्छेदिका है। दूसरी वह रेखा या वक्र है जिस पर दांत गियर के चेहरे पर समूह होता है: दूसरे शब्दों में वह रेखा या वक्र जिसके साथ अनुप्रस्थ काट परिच्छेदिका को दांत के वास्तविक त्रि-आयामी आकार बनाने के लिए प्रक्षेपित किया जाता है। अनुप्रस्थ काट परिच्छेदिका और दांत रेखा या वक्र दोनों का प्राथमिक प्रभाव गियर्स के संचालन की सहजता पर है। कुछ का परिणाम दूसरों की तुलना में एक सहज गियर क्रिया है।

दांत रेखा
बेवेल गियर्स पर दांत सीधे, कुंडली या "शून्य" हो सकते हैं।

सीधी दंत रेखाएं
सीधे बेवल गियर्स में, दांत सीधे और शंकु के जनित्र के समानांतर होते हैं। यह बेवेल गियर का सबसे सरल रूप है। यह एक प्रेरणा गियर जैसा दिखता है, बेलनाकार की जगह केवल शंक्वाकार। बाढ़ द्वार चित्र में गियर्स सीधे बेवल गियर्स हैं। सीधे बेवल गियर समूह 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।

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

सीधे दाँत पर कुंडली दाँत का लाभ यह है कि वे अधिक धीरे-धीरे जुड़ते हैं। दांतों के बीच संपर्क गियर के एक छोर से प्रारम्भ होता है और फिर पूरे दांत में फैल जाता है। जब दांतों की एक नई जोड़ी भूमिका में आती है तो इसका परिणाम बल के कम आकस्मिक हस्तांतरण में होता है। सीधे बेवेल गियर्स के साथ, दांतों का अचानक जुड़ाव रव 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 सामान्यतः 1000 फीट/मिनट से कम रैखिक गति पर उपयोग करने के लिए सीमित होते हैं; या, छोटे गियर के लिए, 1000 आरपीएम के तहत कार्यात्मक रूप से प्रभावी होते हैं।

शून्य दंत रेखाएं
शून्य बेवल गियर्स सीधे और कुंडली बेवल गियर्स के बीच एक मध्यवर्ती प्रकार हैं। इनके दांत घुमावदार होते हैं, लेकिन नुकीले नहीं होते। शून्य बेवल गियर सीधे बेवल गियर की विशेषताओं को अनुलिपिकरण करने के अभिप्राय से अभिकल्पित किए गए हैं, लेकिन वे कुंडली 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, निरीक्षण संयंत्र, रेलवे ट्रैक निरीक्षण मशीन इत्यादि जैसे कई विविध अनुप्रयोग हैं।

उदाहरण के लिए, निम्नलिखित लेख देखें:
 * बेवेल गियर का उपयोग विभेदी परिचालक में किया जाता है, जो अलग-अलग गति से घूमने वाले दो धुरों को शक्ति संचारित कर सकता है, जैसे कि मुड़ने वाले स्वचालित वाहन पर।
 * बेवेल गियर्स का उपयोग दस्ती वेधनी (हैंड ड्रिल) के लिए मुख्य तंत्र के रूप में किया जाता है। जैसे ही वेधनी के हस्तक को एक ऊर्ध्वाधर दिशा में घुमाया जाता है, बेवल गियर चक के घूर्णन को क्षैतिज घुमाव में बदलते हैं। दस्ती वेधनी में बेवल गियर्स में चक के घूमने की गति बढ़ाने का अतिरिक्त लाभ होता है और इससे कई प्रकार की सामग्रियों को वेधनी करना संभव हो जाता है।
 * रोटरक्राफ्ट परिचालक प्रणाली पर कुंडली बेवल गियर महत्वपूर्ण घटक हैं। इन घटकों को उच्च गति, उच्च भार और बड़ी संख्या में भार चक्रों पर काम करने की आवश्यकता होती है। इस अनुप्रयोग में, क्षैतिज गैस टरबाइन इंजन से ऊर्ध्वाधर घूर्णक तक छड़ को पुनर्निर्देशित करने के लिए कुंडली बेवल गियर का उपयोग किया जाता है। बेवेल गियर्स का उपयोग गति कम करने वाले के रूप में भी किया जाता है

लाभ

 * यह गियर संक्रियक कोण को बदलना संभव बनाता है।
 * प्रत्येक पहिये पर दांतों की संख्या (प्रभावी रूप से व्यास) के अंतर से यांत्रिक लाभ को बदला जा सकता है। ड्राइव और संचालित 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 की घूर्णी ड्राइव और आघूर्ण बल (टॉर्क) को पहले, बढ़ती गति के संबंध में बदला जा सकता है। और आघूर्ण बल के साथ घट रहा है, या गति कम हो रही है और आघूर्ण बल बढ़ रहा है।

नुकसान

 * इस तरह के गियर का एक पहिया अपने पूरक पहिया के साथ काम करने के लिए अभिकल्पित किया गया है और कोई अन्य नहीं।
 * ठीक से लगा होना चाहिए
 * छड़ के बीयरिंगों को महत्वपूर्ण ताकतों का समर्थन करने में सक्षम होना चाहिए।

यह भी देखें

 * क्राउन गियर
 * पिच शंकु
 * सामने शंकु
 * पीछे शंकु

बाहरी कड़ियाँ
歯車 Engrenagem