ट्रैक्टर पर लगे स्नो ब्लोअर और हल के लिए चीन द्वारा निर्मित हेवी-ड्यूटी गियरबॉक्स (अग्नि वर्म गियरबॉक्स)

वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स क्या होता है?

वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स एक यांत्रिक उपकरण है जो घूर्णनशील शाफ्ट की गति को कम करने के लिए वर्म गियर और वर्म का उपयोग करता है। गियर अनुपात के अनुसार, यह गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स इंजन के आउटपुट टॉर्क को बढ़ा सकता है। इस प्रकार के गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स की विशेषता इसकी लचीलता और कॉम्पैक्ट आकार है। यह ड्राइव की मजबूती और दक्षता को भी बढ़ाता है।

खोखले शाफ्ट वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स

खोखले शाफ्ट वाला वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स एक अतिरिक्त आउटपुट शाफ्ट है जो विभिन्न मोटरों और अन्य गियरबॉक्सों को जोड़ता है। इन्हें क्षैतिज या लंबवत रूप से स्थापित किया जा सकता है। आकार और पैमाने के आधार पर, इनका उपयोग 4GN से 5GX तक के गियरबॉक्सों के साथ किया जा सकता है।
वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स आमतौर पर हेलिकल गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स के साथ संयोजन में उपयोग किए जाते हैं। हेलिकल गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स के इनपुट साइड पर लगाया जाता है और उच्च आउटपुट वाले मोटरों की गति को कम करने का एक बेहतरीन तरीका है। गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स उच्च दक्षता, कम गति संचालन, कम शोर, कम कंपन और कम ऊर्जा खपत की विशेषता रखता है।
वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स कठोर स्टील या अलौह धातुओं से बने होते हैं, जिससे इनकी कार्यक्षमता बढ़ जाती है। हालांकि, गियर अविनाशी नहीं होते और लगातार न चलने पर गियर ऑयल में जंग लग सकता है या वह घुल सकता है। ऐसा रिड्यूसर गियरबॉक्स के संचालन और बंद होने के दौरान होने वाले नमी संघनन के कारण होता है। संघनन को रोकने के लिए असेंबली प्रक्रिया और बेयरिंग की गुणवत्ता महत्वपूर्ण कारक हैं।
खोखले शाफ्ट वाले वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स का उपयोग कई तरह के अनुप्रयोगों में किया जा सकता है। इनका उपयोग आमतौर पर मशीन टूल्स, वेरिएबल स्पीड ड्राइव और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों में होता है। हालांकि, ये निरंतर संचालन के लिए उपयुक्त नहीं हैं। यदि आप खोखले शाफ्ट वाले वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स का उपयोग करने की योजना बना रहे हैं, तो अपनी आवश्यकताओं के अनुसार सही गियरबॉक्स का चयन अवश्य करें।

डबल थ्रोट वर्म गियर

वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स में इनपुट गियर के रूप में वर्म गियर का उपयोग किया जाता है। एक इलेक्ट्रिक मोटर या स्प्रोकेट वर्म को चलाता है, जिसे घर्षण-रोधी रोलर बेयरिंग द्वारा सहारा दिया जाता है। गियर के दांतों में उच्च घर्षण के कारण वर्म गियर घिसने के लिए प्रवण होते हैं। इससे गियर की सतहों में जंग लग जाती है।
वर्म गियर का पिच व्यास और कार्यशील गहराई महत्वपूर्ण हैं। पिच वृत्त व्यास उस काल्पनिक वृत्त का व्यास है जिसमें वर्म और गियर आपस में जुड़ते हैं। कार्यशील गहराई वर्म थ्रेड की वह अधिकतम मात्रा है जो बैकलैश में फैली होती है। थ्रोट व्यास वर्म गियर के सबसे निचले बिंदु पर स्थित वृत्त का व्यास है।
जब वर्म और गियर के बीच घर्षण कोण वर्म के लीड कोण से अधिक हो जाता है, तो वर्म गियर स्वतः लॉक हो जाता है। यह विशेषता उठाने वाले उपकरणों के लिए उपयोगी है, लेकिन उन प्रणालियों के लिए हानिकारक हो सकती है जिनमें विपरीत दिशा में गति की संवेदनशीलता आवश्यक होती है। इन प्रणालियों में, गियर की स्वतः लॉक होने की क्षमता एक प्रमुख सीमा होती है।
डबल थ्रोट वर्म गियर, वर्म और गियर के बीच सबसे मजबूत कनेक्शन प्रदान करता है। अधिकतम दक्षता सुनिश्चित करने के लिए वर्म गियर को सही ढंग से स्थापित करना आवश्यक है। वर्म गियर असेंबली को स्थापित करने का एक तरीका कीवे के माध्यम से है। कीवे शाफ्ट को घूमने से रोकता है, जो टॉर्क संचारित करने के लिए महत्वपूर्ण है। फिर सेट स्क्रू का उपयोग करके गियर को हब से जोड़ें।
वर्म गियर की अक्षीय और परिधीय पिच बड़े गियर के पिच व्यास के बराबर होनी चाहिए। सिंगल-थ्रोट वर्म गियर सिंगल-थ्रेडेड होते हैं, जबकि डबल-थ्रोट वर्म गियर डबल-थ्रोटेड होते हैं। सिंगल थ्रेड डिज़ाइन में एक दांत आगे बढ़ता है, जबकि डबल थ्रेड डिज़ाइन में दो दांत आगे बढ़ते हैं। थ्रेड्स की संख्या, आपस में जुड़ने वाले गियरों की संख्या के बराबर होनी चाहिए।

सेल्फ-लॉकिंग फ़ंक्शन

वर्म रिड्यूसर गियरबॉक्स की सबसे प्रमुख विशेषताओं में से एक इसका सेल्फ-लॉकिंग फ़ंक्शन है, जो इनपुट और आउटपुट शाफ्ट को आपस में बदलने से रोकता है। यह सेल्फ-लॉकिंग फ़ंक्शन औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जहाँ गियरबॉक्स का आकार बढ़ाए बिना उच्च गियर रिडक्शन अनुपात की आवश्यकता होती है।
सही प्रकार के वर्म गियर का चयन करके वर्म रिड्यूसर गियरबॉक्स की स्वतः लॉकिंग क्षमता प्राप्त की जा सकती है। हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यह सुविधा सभी प्रकार के वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स में उपलब्ध नहीं होती है। वर्म गियर एक विशिष्ट गति अनुपात प्राप्त होने पर ही स्वतः लॉक होते हैं। गति अनुपात बहुत कम होने पर स्वतः लॉकिंग क्षमता प्रभावी ढंग से काम नहीं करती है।
वर्म रिड्यूसर गियरबॉक्स की सेल्फ-लॉकिंग स्थिति लीड, दबाव और घर्षण गुणांक द्वारा निर्धारित होती है। बीसवीं शताब्दी के आरंभ में, कारों में पंचर टायर वाली तरफ स्टीयरिंग खींचने की प्रवृत्ति होती थी। वर्म ड्राइव ने घर्षण बलों को कम करके और स्टीयरिंग बल को पहिए तक पहुंचाकर इस प्रवृत्ति को कम किया, जिससे स्टीयरिंग में सहायता मिलती है और टूट-फूट कम होती है।
सेल्फ-लॉकिंग वर्म रिड्यूसर गियरबॉक्स एक सरल मशीन है जिसकी यांत्रिक दक्षता कम होती है। यह तब सेल्फ-लॉकिंग हो जाता है जब एक सिरे पर लगने वाला बल दूसरे सिरे पर लगने वाले बल से अधिक होता है। यदि वर्म रिड्यूसर गियरबॉक्स की यांत्रिक दक्षता 50% से कम है, तो घर्षण के कारण हानि होगी। इसके अलावा, ड्राइव के विपरीत दिशा में चलने पर सेल्फ-लॉकिंग फ़ंक्शन लागू नहीं होता है। इस विशेषता के कारण सेल्फ-लॉकिंग वर्म गियर उठाने और नीचे उतारने के अनुप्रयोगों के लिए आदर्श होते हैं।
वर्म रिड्यूसर गियरबॉक्स की एक अन्य विशेषता इसकी अक्षीय रूप से रिड्यूस करने की क्षमता है। वर्म गियर डबल-लीड या सिंगल-लीड हो सकते हैं, और दांतों के घिसाव की भरपाई के लिए इनके बैकलैश को समायोजित करना संभव है।

वर्म गियर द्वारा उत्पन्न ऊष्मा

वर्म गियर काफी मात्रा में ऊष्मा उत्पन्न करते हैं। गियर के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए इस ऊष्मा को कम करना आवश्यक है। वर्म की सतहों को चिकना बनाकर इस ऊष्मा को कम किया जा सकता है। सामान्यतः, वर्म गियर के आपस में जुड़ने की गति 20 से 24 rms के बीच होनी चाहिए।
वर्म गियर की दक्षता की गणना के कई तरीके हैं। हालांकि, कोई भी अन्य तरीका थर्मल नेटवर्क के निर्माण के लिए स्वचालित दृष्टिकोण का उपयोग नहीं करता है। अन्य विधियाँ या तो गियरबॉक्स को एक समतापी प्रणाली के रूप में अमूर्त रूप से विश्लेषित करती हैं या थर्मल नेटवर्क का निर्माण स्थैतिक रूप से करती हैं। यह शोधपत्र वर्म गियर के लिए ऊष्मा संतुलन और दक्षता की स्वचालित गणना की एक नई विधि का वर्णन करता है।
वर्म गियर द्वारा उत्पन्न ऊष्मा विद्युत हानि का एक महत्वपूर्ण कारण है। वर्म गियर में आमतौर पर दांतों के संपर्क में उच्च स्लाइडिंग गति होती है, जिससे उच्च घर्षण ऊष्मा और बढ़े हुए ऊष्मीय तनाव उत्पन्न होते हैं। परिणामस्वरूप, इष्टतम संचालन सुनिश्चित करने के लिए सटीक गणना आवश्यक है। गियरबॉक्स प्रणाली की दक्षता निर्धारित करने के लिए, निर्माता अक्सर ऊष्मा हानि और दक्षता की गणना करने हेतु WTplus सिमुलेशन प्रोग्राम का उपयोग करते हैं। ऊष्मा संतुलन की गणना गियरबॉक्स की बिना भार और भार पर निर्भर विद्युत हानियों को जोड़कर की जाती है।
वर्म गियर के लिए एक विशेष प्रकार के स्नेहक की आवश्यकता होती है। इसमें गैर-चुंबकीय और कम घर्षण गुणांक वाला सिंथेटिक तेल उपयोग किया जाता है। हालांकि, वर्म गियर को चिकनाई देने के लिए तेल ही एकमात्र विकल्प नहीं है। वर्म गियर का जीवनकाल बढ़ाने के लिए, स्नेहक में प्राकृतिक योजक मिलाने पर भी विचार करना चाहिए।
वर्म गियर का रिडक्शन अनुपात बहुत अधिक हो सकता है। पारंपरिक गियरसेट की तुलना में, जिनमें कई बार रिडक्शन की आवश्यकता होती है, वर्म गियर कम प्रयास से ही भारी रिडक्शन प्राप्त कर सकते हैं। पारंपरिक गियर की तुलना में वर्म गियर में चलने वाले पुर्जे और खराबी की संभावना भी कम होती है। वर्म गियर की एक कमी यह है कि ये प्रतिवर्ती नहीं होते, जिससे इनकी कार्यक्षमता सीमित हो जाती है।

वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स का आकार

वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स का उपयोग घूर्णनशील शाफ्ट की गति को कम करने के लिए किया जा सकता है। इन्हें आमतौर पर समकोण पर स्थित दो शाफ्टों के साथ डिज़ाइन किया जाता है। वर्म व्हील पिनियन और रैक दोनों का कार्य करता है। केंद्रीय अनुप्रस्थ काट वर्म गियर के आगे बढ़ने और पीछे हटने वाले हिस्सों के बीच की सीमा बनाता है।
वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स के आउटपुट गियर का व्यास इनपुट गियर की तुलना में छोटा होता है। इससे कम गति पर भी उच्च टॉर्क उत्पन्न होता है। यही कारण है कि वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स कम जगह घेरने वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं। इनकी प्रारंभिक लागत भी कम होती है।
वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स सबसे लोकप्रिय प्रकार के स्पीड रिड्यूसर गियरबॉक्स में से एक हैं। ये आकार में छोटे और शक्तिशाली होते हैं और अक्सर विद्युत संचरण प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं। इन इकाइयों का उपयोग लिफ्ट, कन्वेयर बेल्ट, सुरक्षा द्वार और चिकित्सा उपकरणों में किया जा सकता है। वर्म गियरिंग छोटे और बड़े आकार की मशीनों में पाई जाती है।
वर्म गियर को भी समायोजित किया जा सकता है। दोहरे लीड वाले वर्म गियर में बाएँ और दाएँ दाँतों की सतहों पर लीड अलग-अलग होती है। इससे वर्म की अक्षीय गति संभव होती है और बैकलैश को कम करने के लिए इसे समायोजित किया जा सकता है। वर्म के घिसने पर बैकलैश समायोजन आवश्यक हो सकता है। कुछ मामलों में, वर्म गियर के बीच की दूरी को समायोजित करके बैकलैश को कम किया जा सकता है।
वर्म गियर रिड्यूसर गियरबॉक्स का आकार उसके कार्य पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, यदि वर्म गियर का उपयोग किसी ऑटोमोबाइल की गति को कम करने के लिए किया जाता है, तो यह एक ऐसा मॉडल होना चाहिए जिसे छोटी कार में स्थापित किया जा सके।

सीएक्स द्वारा संपादित, 30 मई 2023