अपरिहार्य गियर: प्रसारण प्रणाली में उनके मुख्य कार्यों का विश्लेषण

गियर प्रसारण प्रणाली में महत्वपूर्ण होते हैं। ऑटोमोबाइल में, वे प्रसारण में मुख्य किंवदंती हैं। मैनुअल प्रसारण गियरबॉक्स में गियर का उपयोग करते हैं। विभिन्न गियर संयोजन वेग और टॉक को विभिन्न ड्राइविंग स्थितियों के लिए समायोजित करने की अनुमति देते हैं, जैसे कि त्वरण, क्रूजिंग या चढ़ावे पर। हेलिकल गियर शोर और ध्वनि को कम करते हैं ताकि बेहतर ड्राइविंग सुविधा प्राप्त हो।

एक, गियर के प्रकार और कार्य

1.0. गियर के प्रकार
गियर कई प्रकार के होते हैं। सबसे आम वर्गीकरण विधि गियर अक्ष पर आधारित है। आम तौर पर, उन्हें तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है: समानांतर-अक्ष, कटु-अक्ष, और क्रॉस्ड-अक्ष। समानांतर-अक्ष गियर में स्पर गियर, हेलिकल गियर, आंतरिक गियर, रैक्स, और हेलिकल रैक्स शामिल हैं, आदि। कटु-अक्ष गियर में स्ट्रेट बीवल गियर, स्पायरल बीवल गियर, जीरो-डिग्री बीवल गियर शामिल हैं, आदि। क्रॉस्ड-अक्ष गियर में क्रॉस्ड-हेलिकल गियर, वर्म और वर्म व्हील, हाइपोइड गियर शामिल हैं, आदि।

(वर्गीकरण और गियर के प्रकार).

इस तालिका में सूचीबद्ध कार्यक्षमता प्रसारण कार्यक्षमता हैं और इनमें वहनों, तेलिंग आदि में हुए नुकसानों को शामिल नहीं किया गया है। समानांतर अक्षों और कटान वाले अक्षों पर गियर जोड़े का मिलन मूल रूप से फिर भी रोलिंग है, और सापेक्ष स्लाइडिंग बहुत कम है, इसलिए कार्यक्षमता उच्च है। क्रॉस्ड-अक्ष हेलिकल गियर, बेल और बेल गियर और अन्य क्रॉस्ड-अक्ष गियर जोड़े के लिए, चूंकि घूर्णन सापेक्ष स्लाइडिंग के माध्यम से उत्पन्न होता है ताकि शक्ति प्रसारण हो सके, इसलिए घर्षण का प्रभाव बहुत बड़ा होता है, और प्रसारण कार्यक्षमता अन्य गियरों की तुलना में कम हो जाती है। गियर की कार्यक्षमता सामान्य सभा प्रतिबंधों में गियर की प्रसारण कार्यक्षमता है। यदि गलत स्थापना होती है, विशेष रूप से जब बेवेल गियर सभा दूरी गलत होती है और शंकु के प्रतिच्छेदन बिंदु में त्रुटि होती है, तो इसकी कार्यक्षमता बहुत बढ़ी तरह कम हो जाती है।

2.0 गियर की भूमिका गियर

गियर का उपयोग प्रभावी रूप से करने के लिए जोड़े में होना चाहिए

2.1 यांत्रिक गति की शक्ति संचारित करें: कई कारों पर कई गियर होते हैं। ये गियर कारों या विभिन्न अन्य मशीनों के काम करने में मदद कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कारों पर गियर बदलने वाला उपकरण और औद्योगिक रिडक्शन बॉक्स आदि। गियर की भूमिका के साथ, वे सही ढंग से काम कर सकते हैं।

2.2 गति की दिशा बदलें:
नीचे दिखाए गए चित्र में विभिन्न गियर के संयोजन द्वारा गति की दिशा बदलने का नियम दिखाया गया है।

2.3 गति की गति बदलें: मशीन पर बड़े और छोटे गियर के संयोजन को लगाने से मशीन को तेजी से गति बढ़ाई या कम की जा सकती है, जैसे कि रिडक्शन बॉक्स और अभिवृद्धि उपकरण।

2.4 टॉक या ट्विस्ट को बदलें: बड़े और छोटे गियर के संयोजन से गियर द्वारा निकाला गया टॉक बदल जाता है; (इसका विस्तृत विवरण नीचे तीसरे बिंदु में है।)

दो, गियर ट्रेन के लिए प्रसारण अनुपात और घूर्णन दिशाएं
प्रसारण अनुपात एक मेकेनिज्म में दो घूर्णन घटकों के कोणीय वेगों का अनुपात होता है, इसे गति अनुपात भी कहा जाता है। घटक a और घटक b का प्रसारण अनुपात i = ωa/ωb = na/nb है, जहाँ ωa और ωb क्रमशः घटक a और b के कोणीय वेग हैं (रेडियन प्रति सेकंड); na और nb क्रमशः घटक a और b के घूर्णन गति हैं (मिनट प्रति क्रांति)।

1.एक-स्टेज गियर मैकेनिजम: जब दो गियर परस्पर जुड़ते हैं, तो बनने वाला गियर ट्रेन को एक-स्टेज गियर मैकेनिजम कहा जाता है।

मान लीजिए कि एक-स्टेज गियर मैकेनिजम के ड्राइविंग गियर के दांतों की संख्या z1 है, चक्रों की संख्या n1 है, ड्राइवन गियर के दांतों की संख्या z2 है, और चक्रों की संख्या n2 है। परिवर्तन अनुपात का गणना समीकरण निम्नलिखित है:
परिवर्तन अनुपात = z2/z1 = n1/n2
परिवर्तन अनुपात के मान के अनुसार, एक-स्टेज गियर मैकेनिजम को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:
ट्रांसमिशन अनुपात < 1, गति-बढ़ाने वाला गियर मेकेनिज्म, n1 < n2
ट्रांसमिशन अनुपात = 1, स्थिर-गति गियर मेकेनिज्म, n1 = n2
ट्रांसमिशन अनुपात > 1, गति-कम करने वाली गियर तंत्र, n1 > n2
2.0 दो-चरण गियर तंत्रः दो-चरण गियर तंत्र एकल-चरण गियर तंत्र के दो सेटों से बना है।
निम्नलिखित चित्र में दो-चरण गियर तंत्र की संरचना दिखाई गई है।

संचरण अनुपात = z2/z1 * z4/z3 = n1/n2 * n3/n4.

नीचे दिया गया उदाहरण एक दो-स्टेज गियर मेकेनिज्म के ट्रांसमिशन अनुपात की गणना का है।

三、 टोर्क, पावर और घूर्णन गति के बीच संबंध
पहले कुछ सूत्रों को देखते हैं और उन्हें क्रमशः समझते हैं।
a. भौतिकी में, बल का आघूर्ण, बल का आघूर्ण = बल × बाजू (सीधी रेखा)। बल के आघूर्ण की गणना करने का सूत्र M = L×F है। बल के आघूर्ण की इकाई न्यूटन-मीटर है, जिसे बस N-m कहा जाता है, और इसका प्रतीक N*m है।

बाजू का हथेला OA × बल Fa = बाजू का हथेला OB × बल Fb।

b. घूर्णन अवस्था में, टॉक (एक विशेष बल का आघात) = F (बल) × r (घूर्णन की त्रिज्या), यानि स्पर्शरेखीय बल और वृत्त की त्रिज्या का गुणनफल बल से कार्य के बिंदु तक। टॉक की गणना करने का सूत्र है: M = F*r।

c. टॉक और घूर्णन गति के बीच संबंध: T = 9550P\/n, P = T * n\/9550; P किलोवाट (kW) में शक्ति है; T न्यूटन-मीटर (N·m) में टॉक है; n घूर्णन/मिनट (r\/min) में घूर्णन गति है। 9550 एक निरंतर है।
d. शक्ति और टॉक और घूर्णन गति के बीच संबंध: शक्ति (किलोवाट) P = टॉक (N·m) T × घूर्णन गति (RPM) n\/9550, अर्थात्, P = T*n\/9550, जिसे निम्न आकृति से समझा जा सकता है।

गियर रोटेशन आरेख से देखा जा सकता है कि ऊर्जा (ट्रांसमिशन लॉस को नज़रअंदाज़ करते हुए) अपरिवर्तित रहती है, लेकिन रोटेशनल स्पीड कम हो जाती है। ऊर्जा = टॉक × रोटेशनल स्पीड (*निरंतर), चाकू पर स्पीड को कितनी बार कम किया गया है, उतनी ही बार चाकू पर टॉक में वृद्धि हुई है - यह इसलिए कहा जाता है "चाकू टॉक"।
उदा. ऊर्जा और टॉक और कोणीय वेग के बीच संबंध: ऊर्जा P = टॉक T × कोणीय वेग ω।
क्योंकि ऊर्जा P = कार्य W ÷ समय t, और कार्य W = बल F × दूरी s, इसलिए P = F×s/t = F×रैखिक वेग v। यहाँ v रैखिक वेग है। एक इंजन में, क्रेंकशाफ्ट का रैखिक वेग v = क्रेंकशाफ्ट का कोणीय वेग ω × क्रेंकशाफ्ट की त्रिज्या r।
ऊपर के सूत्र में प्रतिस्थापन करने पर: शक्ति P = बल F × त्रिज्या r × कोणीय वेग ω प्राप्त होता है। और बल F × त्रिज्या r = टॉक। इसलिए, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि शक्ति P = टॉक × कोणीय वेग ω। इस प्रकार इंजन की शक्ति को टॉक और घूर्णनीय गति से गणना की जा सकती है।

चित्र उदाहरण।

पूरक सम्बन्ध: निम्नलिखित एकसमान वृत्तीय गति के लिए हैं।

1. रैखिक वेग V = s/t = 2πR/T।

2. कोणीय वेग ω = Φ/t = 2π/T = 2πf।

3. रैखिक वेग और कोणीय वेग के बीच संबंध: रैखिक वेग = कोणीय वेग × त्रिज्या, V = ωR।

4. कोणीय वेग और घूर्णन गति के बीच संबंध ω = 2πn (यहाँ आवृत्ति और घूर्णन गति का समान अर्थ है)।

5. आवर्तन और आवृत्ति T = 1/f।
मुख्य भौतिक राशियाँ और इकाइयाँ: चाप की लंबाई (S): मीटर (m); कोण (Φ): रेडियन (rad); आवृत्ति (f): हर्ट्ज़ (Hz); आवर्तन (T): सेकंड (s); घूर्णन गति (n): r/s; त्रिज्या (R): मीटर (m); रैखिक वेग (V): m/s; कोणीय वेग (ω): rad/s।