Gear | It is 1 positive drive

Gear

Gear घूर्णी गति करने वाले ऐसे Toothed wheel है जिसकी परिधि पर दांते कटे होते है जिससे यह दूसरे गियरों से जुड़ता है। शक्ति संचालन की इस विधि को उस स्थान पर प्रयोग किया जाता है जहाँ शाफ्ट के बीच स्थान बहुत कम हो । इसमें शाफ्ट के ऊपर gear फिट की हुई होती है , यह गोलाकार पहियों के समान होती है। इस पर teeth आकार में एक समान, एक दूसरे के समान्तर तथा बराबर दूरी पर कटे होते हैं ।

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Power transmission
शक्ति को एक स्थान से दूसरे स्थान या एक पुर्जे से दूसरे पुर्जे तक पहुँचाने की प्रक्रिया को शक्ति संचालन कहते हैं । विद्युत मोटर, तेल भाप इंजन आदि को चलाकर प्राप्त शक्ति से किसी भी प्रकार की मशीन या शाफ्ट आदि को चला सकते हैं ।

Gear Teeth Profile

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घुमाने वाले तथा घूमने वाले गियर के कोणीय वेगों का अनुपात घटता-बढ़ता न रहे, इसके लिए दाँतों की प्रोफाइल सही प्रकार की होनी चाहिए। दोनों के बीच घर्षण तथा घिसाव भी प्रोफाइल पर निर्भर करता है। जहाँ तक सिद्धान्त की बात है, अनेकों प्रोफाइल के दाँते एक अचर वेग-अनुपात प्रदान कर सकते हैं किन्तु आधुनिक काल में दो प्रोफाइल सबसे अधिक प्रयोग किए गए हैं- cycloid तथा involute . इसमें भी cycloid का प्रयोग 19वीं शताब्दी तक अधिक हुआ और अब प्रायः involute ही अधिकतर उपयोग में आता है। involute के दो मुख्य लाभ हैं-

(1) इसका निर्माण करना आसान है, तथा (2) यदि दोनों शाफ्टों के बीच की दूरी कुछ सीमा तक बदल भी जाए तो भी इसका वेग-अनुपात नियत बना रहता है। cycloid गीयर ठीक से तभी काम करते हैं जब उनके केन्द्रों की बीच की दूरी ठीक-ठीक बनाए रखी जाय।

गियर के प्रकार

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spur गियर
यह साधारण प्रकार की गियर होती है जिसके teeth गियर के अक्ष के समानान्तर बने होते हैं । इस गियर का मुख्य प्रयोग गति को समानान्तर शाफ़्टों पर ट्रांसमिट करने के लिए किया जाता है । साधारण कार्यों के लिए प्रायः spur गियर का ही प्रयोग किया जाता है।

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Helical गियर
इस प्रकार की गियर पर दांते गियर के अक्ष के समानान्तर नहीं बने होते बल्कि किसी निश्चित कोण में बने होते हैं । इस गियर का प्रयोग समानान्तर शाफ़्टों पर high speed और heavy load के लिए गति को ट्रांसमिट करने के लिए किया जाता है । इस गियर के प्रयोग से यह असुविधा होती है कि जब गियर गति में होती है तो side pressure के कारण गियर बाहर निकलने की कोशिश करती है और बीयरिंग व शाफ्ट को भी ढ़केलती है ।

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Herring bone गियर
इसको Double Helical गियर भी कहते हैं । इस गियर पर दांते गियर के अक्ष से किसी निश्चित कोण में बनाए जाते हैं जो कि सेंटर के दोनों ओर होते हैं और ‘V’ आकार बनाते हैं । इस गियर का प्रयोग समानान्तर शाफ़्टों पर high speed और heavy load के लिए गति को ट्रांसमिट करने के लिए किया जाता है । इस गियर का प्रयोग करने से गियर गति की दिशा में बीयरिंग और शाफ्ट को side में नहीं ढ़केलती है और गियर बाहर निकलने की कोशिश भी नहीं करती हैं ।
Spur गियर की तुलना में Helical गियर बिना शोर के high speed पर भी चल सकते है और ज्यादा torqe और power को transmit करने का भी यह अच्छा तरीका है। double Helical गियर भी इसी तरह होते है बस उनमे दोनों side झुके हुए teeth होते है

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Worm and Worm wheel
Worm एक प्रकार की cylindrical rod होती है जिस पर हेलिकल या स्पायरल रूप में लगातार चूड़ियाँ बनी होती है जिसको एक worm गियर के साथ मैश कर दिया जाता है । इनका प्रयोग प्रायः वहाँ पर किया जाता है जहाँ पर दो स्लॉट आपस में क्रॉस करती हों और ऊन पर गति को ट्रांसमिट करना हो । इसमें worm को घुमाने से worm गियर घूमती है परन्तु worm गियर को घुमाने से worm नहीं घूमता है । इस प्रकार worm को घुमा कर गति को क्रॉस में ट्रांसमिट किया जाता हैं ।

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Rack And Pinion गियर
Rack एक प्रकार की फ्लैट बार होती है जिस पर सीधे और series में दांते बने होते हैं । इसके साथ एक Pinion को मैश कर दिया जाता है जिस पर spur गियर के समान सीधे दांते बने होते हैं । इस प्रकार की गियरिंग मिलिंग मशीन के टेबल और लेथ मशीन के बेड और कैरेज के साथ देखी जा सकती है ।

Bevel गियर
जब दो शाफ़्टों के अक्ष एक-दूसरे को काटते हों और स्लॉट किसी कोण में फिट हों तो ऐसी शाफ़्टों पर गति को ट्रांसमिट करने के लिए Bevel गियर का प्रयोग किया जाता है । कार्य के अनुसार यह गियर कई प्रकार की होती है जैसे स्ट्रेट teeth Bevel gear, स्पायरल teeth bevel गियर आदि ।
Bevel गियर 90° पर Power transmit करने के लिए use होता है इसका सबसे अच्छा example hand drill machine है जिसमे electric motor की power को 90° पर transmit करता है

Gear

Bevel गियर तीन प्रकार के होते हैं।
Straight Bevel गियर , Zero Bevel गियर और , Helical Bevel गियर।

Straight और Zero Bevel गियर लगभग समान होते हैं।
उपयोग – Bevel गियर का उपयोग Hand drill , Car differential , Shaft – driven bicycle आदि में किया जाता है।

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Mitre गियर
यदि गियरों द्वारा शक्ति संचालन समकोण करनी हो तो mitre गियर विधि अपनानी चाहिए इसमें दो bevel गियर आपस में सुचारु रूप संपर्क स्थापित करते हैं ।

Spiral Bevel गियर
जब Axes ना Parallel होती हैं और ना ही Intersecting ऐसे में हमको Pure Rolling motion नहीं मिलता है दो rotating gears के बीच में।
ऐसे gears के उदाहरण Spiral gears और Skew Bevel gears है।

Gear

Spiral gears का उपयोग ज्यादातर उच्च मात्रा की applications के लिए किया जाता है । Spiral gears high Speed Reduction के लिए भी उपयोग किये जाते हैं। Spiral gears ज्यादातर Automotive drive system जैसे कि differential gears में उपयोग किये जाते हैं।
Skew Bevel gears का उपयोग बहुत कम किया जाता है क्योंकि इसकी विनिर्माण प्रक्रिया बहुत जटिल होती है । Spiral gears का उपयोग Grass cutting machine , Juicer और guitar की String में भी किया जाता है।

Gearing के type

दो प्रकार होते हैं –

External Gearing
External gearing में teeth बाहर कि सतह पर बने होते हैं इसलिए हम उनको external गियर कहते है और दोनों gears एक – दूसरे के विपरीत दिशा में घूमते हैं। आमतौर पर हम बड़े wheel को गियर कहते हैं और छोटे wheel को Pinion कहते हैं।

Gear

Internal Gearing
internal gearing में teeth अंदर की सतह पर बने होते हैं इसलिए हम उनको internal गियर कहते है और दोनों gears एक समान दिशा में ही घूमते हैं। इसमें आमतौर पर हम बड़े wheel को Annular और ring कहते हैं और छोटे वाले wheel को Pinion कहते हैं।
Note :- जब भी हम एक से ज्यादा gears mount करते हैं same shaft पर और उन सभी gears की Speed भी समान होती है ऐसे में हम उस system को Compound gears कहते हैं।

गियर बनाने में काम आने वाली धातुएँ

कास्ट आयरन
कास्ट स्टील
एलॉय स्टील
माइल्ड स्टील
कॉपर
पीतल
कांसा
एलुमिनियम
प्लास्टिक
नायलॉन

Advantages of Gear

यह सकारात्मक ड्राइव है इसलिए वेग स्थिर रहता है ।
गियर box की मदद से वेग के अनुपात को बदलने के प्रावधान किए जा सकते है ।
इसकी दक्षता बहुत अधिक है ।
इसे कम गति के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है ।
यह high torque values को transmit कर सकता है ।
यह निर्माण में compact है ।

Disadvantage of Gear

जब शाफ्ट दूर होते हैं तो ये उपयुक्त नहीं होते हैं ।
उच्च गति पर शोर और कम्पन होता है ।
इसके लिए स्नेहन की आवश्यकता होती है ।
इसका कोई लचीलापन नहीं है ।

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