गियर टूथ म्हणजे काय?

आधुनिक यांत्रिक अभियांत्रिकीमध्ये गिअर्स हे मूलभूत घटक आहेत, जे घड्याळे आणि ऑटोमोबाइलपासून ते औद्योगिक यंत्रसामग्री आणि एरोस्पेस सिस्टीमपर्यंत सर्वत्र वापरले जातात. प्रत्येक गिअरच्या केंद्रस्थानी त्याचे सर्वात महत्त्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे गिअर टूथ असते. गिअर टूथची रचना, कार्य आणि महत्त्व समजून घेतल्याने गिअर्स असंख्य अनुप्रयोगांमध्ये कार्यक्षमतेने आणि विश्वासार्हपणे शक्ती कशी प्रसारित करतात याबद्दल मौल्यवान अंतर्दृष्टी मिळते.

गियर टूथची व्याख्या

गियर टूथ म्हणजे गियर व्हीलच्या परिघावर बाहेर पडणारा वैयक्तिक भाग. जेव्हा दोन गिअर्स एकमेकांशी जोडले जातात तेव्हा त्यांचे दात एका अचूक पॅटर्नमध्ये एकमेकांशी जोडले जातात, ज्यामुळे रोटेशनल मोशन आणि टॉर्क एका शाफ्टमधून दुसऱ्या शाफ्टमध्ये प्रसारित करता येतो. प्रत्येक दात काळजीपूर्वक एका विशिष्ट आकाराने डिझाइन केला जातो, ज्याला इनव्होल्युट प्रोफाइल म्हणतात, जेणेकरून गुळगुळीत संलग्नता, किमान घर्षण आणि सुसंगत वेग गुणोत्तर सुनिश्चित होईल. योग्यरित्या डिझाइन केलेल्या दातांशिवाय, गिअर्स घसरतील किंवा अडकतील, ज्यामुळे अचूक हालचाल प्रसारण अशक्य होईल.

रचना आणि भूमिती

गियर टूथची भूमिती अनेक प्रमुख पॅरामीटर्सद्वारे काळजीपूर्वक परिभाषित केली जाते. परिशिष्ट म्हणजे पिच सर्कलच्या वर असलेल्या दाताची उंची, तर डेडेंडम म्हणजे त्याच्या खाली असलेली खोली. पिच सर्कल स्वतः एक काल्पनिक वर्तुळ आहे जे मेशिंग गीअर्समधील संपर्काच्या प्रभावी बिंदूचे प्रतिनिधित्व करते. इतर महत्त्वाच्या परिमाणांमध्ये दाब कोन, दाताची जाडी आणि मॉड्यूल किंवा डायमेट्रल पिच यांचा समावेश आहे, जे वेगवेगळ्या अनुप्रयोगांमध्ये गियर डिझाइनचे मानकीकरण करण्यास मदत करतात.

गियर टूथचा आकार अनियंत्रित नसतो. आधुनिक गीअर्समध्ये वापरला जाणारा इनव्होल्युट प्रोफाइल हा सर्वात सामान्य प्रकार आहे कारण तो गीअर्सना केंद्रांमधील अंतर कितीही असले तरी स्थिर वेग गुणोत्तर राखण्यास अनुमती देतो. याचा अर्थ असा की जोपर्यंत गीअर्स योग्यरित्या संरेखित राहतील तोपर्यंत त्यांची हालचाल सुरळीत आणि कार्यक्षम राहील.

गियर दातांची कार्ये

यांत्रिक प्रणालीमध्ये गियर टूथ अनेक आवश्यक कार्ये करतो:

1. हालचालींचे प्रसारण - शाफ्टमधील रोटेशनल हालचाल हस्तांतरित करण्यासाठी गियर दात एकमेकांशी जोडलेले असतात.

2. टॉर्कचे प्रसारण - जाळी लावून, गियर दात यांत्रिक शक्ती कार्यक्षमतेने हस्तांतरित करण्यास अनुमती देतात, ज्यामुळे मशीन्स जड भार हाताळू शकतात.

3. वेग आणि दिशा नियंत्रण - गियर दातांचा आकार आणि संख्या वेग कमी करणे किंवा वाढवणे तसेच फिरण्याची दिशा निश्चित करते.

4. भार वितरण - दात संपर्क शक्ती समान रीतीने वितरित करतात, ज्यामुळे झीज कमी होते आणि दीर्घ सेवा आयुष्य सुनिश्चित होते.

गियर दातांचे प्रकार

गियरच्या प्रकारानुसार गियरचे दात बदलू शकतात.स्पर गीअर्स त्यांचे दात सरळ अक्षाला समांतर असतात, ज्यामुळे ते सोपे होतात परंतु उच्च वेगाने काहीसे गोंगाट करणारे असतात.हेलिकल गीअर्सयामध्ये कोन असलेले दात आहेत, जे हळूहळू गुंततात आणि आवाज कमी करतात आणि त्याचबरोबर जास्त भार क्षमता निर्माण करतात.बेव्हल गीअर्सछेदणाऱ्या शाफ्टवर जाळीदार दात असतात, तरवर्म गिअर्सउच्च रिडक्शन रेशोसाठी स्क्रूसारखे दात वापरा. ​​डबल हेलिकल (हेरिंगबोन) गीअर्स:
विरुद्ध कोन असलेल्या हेलिकल दातांच्या दोन ओळींनी बनलेले. हे कॉन्फिगरेशन सिंगल हेलिकल गीअर्सद्वारे निर्माण होणारा अक्षीय थ्रस्ट रद्द करते, ज्यामुळे उच्च टॉर्क अनुप्रयोगांना अधिक स्थिरतेसह अनुमती मिळते.

अंतर्गत गीअर्स:
रिंग किंवा सिलेंडरच्या आतील बाजूस दात कापलेले वैशिष्ट्य. ते बाह्य गीअर्ससह मेष करून प्लॅनेटरी गियर सिस्टमसारख्या कॉम्पॅक्ट डिझाइनमध्ये वापरले जातात.
रॅक आणि पिनियन दात
वर्णन: सरळ दात असलेला सपाट बार (रॅक) वर्तुळाकार गियर (पिनियन) शी जोडलेला असतो.
वैशिष्ट्ये:
रोटेशनल मोशनला रेषीय गतीमध्ये रूपांतरित करते आणि उलट देखील.
स्टीअरिंग सिस्टीम आणि रेषीय अ‍ॅक्ट्युएटर अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जाते

प्रत्येक डिझाइन दातांच्या भूमितीला विशिष्ट अनुप्रयोग आणि कामगिरीच्या गरजांनुसार अनुकूल करते.

साहित्य आणि टिकाऊपणा

गियर दात सतत ताण, घर्षण आणि संपर्क दाब सहन करतात म्हणून, साहित्य निवडणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे. स्टील मिश्रधातू त्यांच्या ताकदी आणि पोशाख प्रतिरोधकतेमुळे मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात, तर कार्बरायझिंग, नायट्रायडिंग किंवा शॉट पीनिंग सारख्या पृष्ठभागावरील उपचारांमुळे कडकपणा आणि थकवा वाढतो. हलक्या अनुप्रयोगांमध्ये, वजन आणि आवाज कमी करण्यासाठी प्लास्टिक किंवा अॅल्युमिनियम सारख्या साहित्याचा वापर केला जाऊ शकतो.

आधुनिक अभियांत्रिकीमध्ये महत्त्व

संपूर्ण मशीनच्या तुलनेत गीअर दात लहान असला तरी, यांत्रिक प्रणालींची कार्यक्षमता, कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हता निश्चित करतो. खराब डिझाइन केलेले किंवा तयार केलेले गीअर दात जास्त कंपन, आवाज, जलद झीज किंवा अगदी भयानक बिघाड होऊ शकतात. म्हणूनच उद्योग उत्पादनादरम्यान गीअर दातांची अचूक मशीनिंग, पीसणे आणि तपासणी यावर जोरदार भर देतात.