1. گیئر کیا ہے؟
گیئرز دانتوں والے مکینیکل حصے ہیں جو ایک دوسرے کے ساتھ ملتے ہیں۔ یہ بڑے پیمانے پر مکینیکل ٹرانسمیشن اور پورے مکینیکل فیلڈ میں استعمال ہوتا ہے۔
2. گیئرز کی تاریخ
350 قبل مسیح کے اوائل میں، مشہور قدیم یونانی فلسفی ارسطو نے ادب میں گیئرز ریکارڈ کیے تھے۔ تقریباً 250 قبل مسیح، ریاضی دان آرکیمڈیز نے بھی لٹریچر میں ورم گیئر کا استعمال کرتے ہوئے لہرانے کو بیان کیا۔ آج کے عراق میں کیٹسفین کے کھنڈرات میں اب بھی قبل مسیح کے گیئرز موجود ہیں۔
تصویر
ہمارے ملک میں گیئرز کی ایک طویل تاریخ ہے۔ تاریخی ریکارڈ کے مطابق، گیئرز کا استعمال قدیم چین میں 400-200 قبل مسیح تک ہوتا رہا ہے۔ شانسی میں کانسی کے گیئر کا پتہ چلا، میرے ملک میں اب تک دریافت ہونے والا سب سے قدیم گیئر ہے۔ قدیم سائنس اور ٹیکنالوجی کی کامیابیوں کی عکاسی کرنے والی کمپاس کار کے طور پر، گیئر میکانزم بنیادی میکانزم۔ 15ویں صدی کے دوسرے نصف میں اطالوی نشاۃ ثانیہ کے دوران، مشہور آل راؤنڈر لیونارڈو ڈاونچی نے نہ صرف ثقافت اور فن بلکہ گیئر ٹیکنالوجی کی تاریخ میں بھی انمٹ کامیابیاں حاصل کیں۔ 500 سال سے زیادہ گزرنے کے بعد، موجودہ The Gear اب بھی اس وقت کے خاکے کے پروٹو ٹائپ کو برقرار رکھتا ہے۔
تصویر
تصویر
یہ 17 ویں صدی کے آخر تک نہیں تھا کہ لوگوں نے گیئر دانتوں کی شکل کا مطالعہ کرنا شروع کیا جو حرکت کو صحیح طریقے سے منتقل کرے گا۔ 18ویں صدی میں، یورپی صنعتی انقلاب کے بعد، گیئر ٹرانسمیشن کا اطلاق زیادہ سے زیادہ وسیع ہوتا گیا۔ سب سے پہلے، سائکلائیڈ گیئرز تیار کیے گئے، اور پھر انوولیٹ گیئرز تیار کیے گئے۔ 20 ویں صدی کے آغاز تک، involute گیئرز نے ایپلی کیشن کا فائدہ اٹھایا تھا۔ بعد میں، نقل مکانی کرنے والے گیئرز، سرکلر آرک گیئرز، بیول گیئرز، ہیلیکل گیئرز وغیرہ تیار کیے گئے۔
جدید گیئر ٹیکنالوجی پہنچ گئی ہے: گیئر ماڈیولس 0۔{1}} ملی میٹر؛ گیئر کا قطر 1 ملی میٹر سے 150 میٹر تک؛ ٹرانسمیشن پاور 100،000 کلو واٹ تک؛ رفتار 100،000 rpm تک؛ زیادہ سے زیادہ پردیی رفتار 300 میٹر فی سیکنڈ تک۔
بین الاقوامی سطح پر، پاور ٹرانسمیشن گیئرز چھوٹے بنانے، تیز رفتاری اور معیاری کاری کی سمت میں ترقی کر رہے ہیں۔ خصوصی گیئرز کا استعمال، سیاروں کے گیئرز کی ترقی، اور کم وائبریشن اور کم شور والے گیئرز کی ترقی گیئر ڈیزائن کی کچھ خصوصیات ہیں۔
3. گیئرز کو عام طور پر تین اقسام میں تقسیم کیا جاتا ہے۔
بہت سے قسم کے گیئرز ہیں، اور سب سے عام درجہ بندی کا طریقہ گیئر شافٹ کے مطابق ہے۔ اسے عام طور پر تین اقسام میں تقسیم کیا جاتا ہے: متوازی محور، ایک دوسرے کو کاٹتا ہوا محور اور لڑکھڑاتا ہوا محور۔
1) متوازی محور گیئرز: بشمول اسپر گیئرز، ہیلیکل گیئرز، اندرونی گیئرز، ریک اور ہیلیکل ریک وغیرہ۔
2) ایکسیسنگ ایکسس گیئرز: یہاں سیدھے بیول گیئرز، سرپل بیول گیئرز، زیرو ڈگری بیول گیئرز وغیرہ ہیں۔
3) لڑکھڑاتے ہوئے محور گیئرز: staggered axis helical gears، worm gears، hypoid gears وغیرہ ہیں۔
تصویر
مندرجہ بالا جدول میں درج کارکردگی ٹرانسمیشن کی کارکردگی ہے، بیرنگ کے نقصان اور ہلچل والی چکنا کو چھوڑ کر۔ متوازی شافٹ اور ایک دوسرے کو ملانے والی شافٹ کے ساتھ گیئر جوڑوں کی میشنگ بنیادی طور پر رولنگ ہے، اور رشتہ دار سلائیڈنگ بہت چھوٹی ہے، لہذا کارکردگی زیادہ ہے۔ کراسڈ ایکسس گیئر جوڑے جیسے کراسڈ ایکسس ہیلیکل گیئرز اور ورم گیئرز، کیونکہ یہ پاور ٹرانسمیشن حاصل کرنے کے لیے رشتہ دار سلائیڈنگ کے ذریعے گھومتے ہیں، اس لیے رگڑ کا اثر بہت زیادہ ہوتا ہے، اور ٹرانسمیشن کی کارکردگی دوسرے گیئرز کے مقابلے میں کم ہو جاتی ہے۔ گیئر کی کارکردگی عام اسمبلی حالات میں گیئر کی ترسیل کی کارکردگی ہے۔ اگر انسٹالیشن غلط ہے، خاص طور پر جب بیول گیئر کا اسمبلی فاصلہ غلط ہے، جس کے نتیجے میں ایک ہی شنک کے انٹرسیکشن پوائنٹ میں خرابی پیدا ہوتی ہے، تو اس کی کارکردگی نمایاں طور پر کم ہو جائے گی۔
3.1 متوازی محور کے ساتھ گیئرز
1) اسپر گیئر
ٹوتھ لائن اور شافٹ سینٹر لائن بیلناکار گیئر کے متوازی ہیں۔ چونکہ اس پر عملدرآمد کرنا آسان ہے، یہ پاور ٹرانسمیشن میں سب سے زیادہ استعمال ہوتا ہے۔
تصویر
2) ریک
ایک لکیری ریک اور پنین گیئر جو اسپر گیئر کے ساتھ میش کرتا ہے۔ جب اسپر گیئر کا پچ دائرہ قطر لامحدود ہو جاتا ہے تو اسے ایک خاص صورت سمجھا جا سکتا ہے۔
تصویر
3) اندرونی گیئر
انگوٹھی کے اندر سے دانتوں کے ساتھ ایک گیئر جو اسپر گیئر سے میش کرتا ہے۔ بنیادی طور پر ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جاتا ہے جیسے سیاروں کے گیئر ٹرانسمیشن اور گیئر کپلنگ۔
تصویر
4) ہیلیکل گیئر
ہیلیکل ٹوتھ لائن کے ساتھ ایک اسپر گیئر۔ وہ بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں کیونکہ وہ اسپر گیئرز سے زیادہ مضبوط ہوتے ہیں اور زیادہ آسانی سے چلتے ہیں۔ ٹرانسمیشن کے دوران محوری زور پیدا ہوتا ہے۔
تصویر
5) ہیلیکل ریک،
ایک بار گیئر جو ہیلیکل گیئر کے ساتھ میش کرتا ہے۔ یہ اس صورت حال کے مساوی ہے جب ہیلیکل گیئر کی پچ کا قطر لامحدود ہو جاتا ہے۔
تصویر
6) ہیرنگ بون گیئر
دانت کی لکیر بائیں ہاتھ اور دائیں ہاتھ کے ہیلیکل گیئرز کا مجموعہ ہے۔ ایک فائدہ یہ ہے کہ محوری سمت میں زور پیدا نہیں ہوتا ہے۔
تصویر
3.2 ایک دوسرے کو ملانے والے شافٹ گیئرز
1) سیدھے بیول گیئر
ایک بیول گیئر جس کی ٹوتھ لائن پچ کونی لائن کی جنریٹرکس لائن کے ساتھ ملتی ہے۔ بیول گیئرز میں، وہ تیار کرنے میں نسبتاً آسان ہیں۔ لہذا، یہ ٹرانسمیشن کے لئے بیول گیئرز کے طور پر ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج میں استعمال کیا جا سکتا ہے.
تصویر
2) سرپل بیول گیئر
دانتوں کی پروفائل خمیدہ ہے، ہیلکس زاویہ کے ساتھ بیول گیئر۔ اگرچہ یہ سیدھے بیول گیئرز کے مقابلے میں تیار کرنا زیادہ مشکل ہے، لیکن یہ بڑے پیمانے پر اعلی طاقت، کم شور والے گیئرز کے طور پر بھی استعمال ہوتا ہے۔
تصویر
3) زیرو ڈگری بیول گیئر
صفر ڈگری کے ہیلکس زاویہ کے ساتھ خم دار بیول گیئر۔ چونکہ اس میں ایک ہی وقت میں سیدھے دانت اور خم دار بیول گیئرز کی خصوصیات ہیں، اس لیے دانتوں کی سطح پر دباؤ سیدھے بیول گیئرز کے برابر ہے۔
تصویر
3.3 کراس ایکسس گیئرز
1) بیلناکار کیڑے کا جوڑا
ایک بیلناکار کیڑے کا جوڑا بیلناکار کیڑے کے لئے ایک عام اصطلاح ہے اور اس کے ساتھ کیڑا گیئر میشڈ ہوتا ہے۔ سب سے بڑی خصوصیت یہ ہے کہ یہ آسانی سے چلتا ہے اور ایک جوڑے کے ساتھ ایک بڑا ٹرانسمیشن تناسب حاصل کرسکتا ہے، لیکن اس میں کم کارکردگی کا نقصان ہے۔
تصویر
2) کراس ایکسس ہیلیکل گیئر
بیلناکار کیڑے کے جوڑے کا نام جب اسے لڑکھڑاتے شافٹوں کے درمیان چلایا جاتا ہے۔ ہیلیکل گیئر جوڑوں یا ہیلیکل اور اسپر گیئر جوڑوں کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اگرچہ آپریشن مستحکم ہے، یہ صرف ہلکے بوجھ کے حالات میں استعمال کے لیے موزوں ہے۔
تصویر
3.4 دیگر خصوصی گیئرز
1) چہرے کا سامان
ایک ڈسک کے سائز کا گیئر جو اسپر یا ہیلیکل گیئرز کے ساتھ میش کر سکتا ہے۔ آرتھوگونل شافٹ اور سٹگرڈ شافٹ کے درمیان ٹرانسمیشن۔
تصویر
2) ڈرم کے سائز کا کیڑا جوڑا
ڈرم ورم اور ورم گیئر کے لیے عام اصطلاح اس کے ساتھ مل جاتی ہے۔ اگرچہ اسے تیار کرنا زیادہ مشکل ہے، لیکن یہ بیلناکار کیڑے کے جوڑوں کے مقابلے میں بڑے بوجھ کو منتقل کر سکتا ہے۔
تصویر
3) ہائپائیڈ گیئرز
مخروطی گیئرز جو لڑکھڑاتے ہوئے شافٹ کے درمیان چلتے ہیں۔ بڑے اور چھوٹے گیئرز کو سنکی طور پر پروسیس کیا جاتا ہے، سرپل گیئرز کی طرح، اور میشنگ کا اصول بہت پیچیدہ ہے۔
تصویر
4. بنیادی اصطلاحات اور گیئرز کے سائز کا حساب کتاب
گیئرز کی بہت سی اصطلاحات اور تاثرات گیئرز کے لیے منفرد ہیں۔ ہر کسی کو گیئرز کے بارے میں مزید جاننے کے لیے، یہاں گیئرز کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والی کچھ بنیادی اصطلاحات ہیں۔
1) گیئر کے ہر حصے کا نام
تصویر
2) گیئر ٹوتھ کے سائز کی اصطلاح ماڈیولس ہے۔
m1, m3, m8... کو ماڈیولس 1، ماڈیولس 3، ماڈیولس 8 کہا جاتا ہے۔ ماڈیولس پوری دنیا میں ایک عام نام ہے۔ علامت m (modulus) اور نمبر (mm) گیئر دانتوں کے سائز کو ظاہر کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ جتنی بڑی تعداد، گیئر کے دانت اتنے ہی بڑے ہوں گے۔
اس کے علاوہ، ان ممالک میں جو سامراجی اکائیوں (جیسے ریاستہائے متحدہ) کا استعمال کرتے ہیں، علامتیں (قطر کی پچ) اور نمبرز (ایک گیئر کے دانتوں کی تعداد جس کا پچ دائرہ قطر 1 انچ ہے) دانتوں کے سائز کو ظاہر کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ . مثال کے طور پر: DP24، DP8، وغیرہ۔ کال کرنے کے خاص طریقے بھی ہیں جو کہ نشانات (پیریڈز) اور نمبرز (ملی میٹر) استعمال کرتے ہیں تاکہ گیئر کے دانتوں کے سائز کی نشاندہی کریں، جیسے CP5 اور CP10۔
دانت کی پچ (p) ماڈیولس کو pi سے ضرب دے کر حاصل کی جا سکتی ہے، اور دانت کی پچ دو ملحقہ دانتوں کے درمیان کی لمبائی ہے۔
فارمولے سے ظاہر ہوتا ہے:
p=pi x ماڈیولس=πm
مختلف ماڈیولس کے دانتوں کے سائز کا موازنہ:
تصویر
3) پریشر زاویہ
دباؤ کا زاویہ ایک پیرامیٹر ہے جو گیئر کے دانت کی شکل کا تعین کرتا ہے۔ یعنی گیئر ٹوتھ کی دانت کی سطح کا جھکاؤ۔ دباؤ کا زاویہ ( ) عام طور پر 20 ڈگری ہوتا ہے۔ پہلے، 14.5 ڈگری کے دباؤ والے زاویہ والے گیئرز عام تھے۔
تصویر
دباؤ کا زاویہ وہ زاویہ ہے جو رداس لائن اور دانتوں کی پروفائل کی ٹینجنٹ لائن کے درمیان دانتوں کی سطح پر ایک نقطہ پر بنتا ہے (جسے عام طور پر نوڈ کہا جاتا ہے)۔ جیسا کہ شکل میں دکھایا گیا ہے، دباؤ کا زاویہ ہے۔ چونکہ '=،' دباؤ کا زاویہ بھی ہے۔
تصویر
تصویر
جب نوڈ سے دانت A اور دانت B کی میشنگ حالت دیکھی جاتی ہے:
دانت A نوڈ پر پوائنٹ B کو دھکیلتا ہے۔ اس وقت، محرک قوت A دانت اور B دانت کے عام معمول پر کام کرتی ہے۔ کہنے کا مطلب یہ ہے کہ عام نارمل قوت کی سمت اور دباؤ کی سمت ہے، اور دباؤ کا زاویہ ہے۔
ماڈیولس (m)، دباؤ کا زاویہ ( ) اور دانتوں کی تعداد (z) گیئر کے تین بنیادی پیرامیٹرز ہیں، اور گیئر کے ہر حصے کے طول و عرض کا حساب ان پیرامیٹرز کی بنیاد پر کیا جاتا ہے۔
4) دانت کی اونچائی اور دانت کی موٹائی
گیئر ٹوتھ کی اونچائی کا تعین ماڈیول (m) سے ہوتا ہے۔
تصویر
دانت کی کل اونچائی h=2.25m (= دانت کی جڑ کی اونچائی کے علاوہ دانت کے اوپر کی اونچائی)
ضمیمہ کی اونچائی (ha) ضمیمہ سے انڈیکس لائن تک کی اونچائی ہے۔ ha=1m
ڈیڈینڈم کی اونچائی (hf) ڈیڈینڈم سے انڈیکس لائن تک کی اونچائی ہے۔ hf=1.25m
دانتوں کی موٹائی کا حوالہ نصف پچ ہے۔ s{{0}πm/2.
5) گیئر کا قطر
پیرامیٹر جو گیئر کے سائز کا تعین کرتا ہے وہ گیئر کا پچ دائرہ قطر (d) ہے۔ پچ کے دائرے کی بنیاد پر، دانت کی پچ، دانت کی موٹائی، دانت کی اونچائی، ضمیمہ کی اونچائی، اور ڈیڈینم کی اونچائی کا تعین کیا جا سکتا ہے۔
پچ دائرہ قطر d=zm
ضمیمہ دائرہ قطر da=d جمع 2m
روٹ دائرہ قطر df=d-2.5m
اشاریہ کے دائرے کو اصل گیئر میں براہ راست نہیں دیکھا جا سکتا، کیونکہ اشاریہ کا دائرہ گیئر کے سائز کا تعین کرنے کے لیے ایک فرض شدہ دائرہ ہے۔
تصویر
6) مرکز کا فاصلہ اور ردعمل
جب گیئرز کے جوڑے کے پچ کے دائرے مماس طور پر میش ہوتے ہیں، تو مرکز کا فاصلہ دو پچ کے دائروں کے قطر کے مجموعہ کا نصف ہوتا ہے۔
درمیانی فاصلہ a=(d1 جمع d2)/2
تصویر
گیئرز کی میشنگ میں، بیک لیش ایک ہموار میشنگ اثر حاصل کرنے کے لیے ایک اہم عنصر ہے۔ بیک لیش گیئرز کے جوڑے کے دانتوں کی سطحوں کے درمیان فاصلہ ہے جب وہ میش کرتے ہیں۔
گیئر کی دانت کی اونچائی کی سمت میں بھی کلیئرنس ہے۔ اس خلا کو ہیڈ اسپیس (کلیئرنس) کہا جاتا ہے۔ ہیڈ کلیئرنس (c) گیئر کی دانت کی جڑ کی اونچائی اور میٹنگ گیئر کی ٹوتھ کرسٹ کی اونچائی کے درمیان فرق ہے۔
ہیڈ اسپیس c=1.25m-1m=0.25m
تصویر
7) ہیلیکل گیئر
ہیلیکل گیئرز ہیلیکل گیئرز ہیں جو اسپر گیئرز کے دانتوں کو ہیلی طور پر گھما کر حاصل کیے جاتے ہیں۔ زیادہ تر اسپر گیئر جیومیٹری گریٹس کو ہیلیکل گیئرز پر لگایا جا سکتا ہے۔ ان کے بیس طیارے کے مطابق دو قسم کے ہیلیکل گیئرز ہیں:
End face (shaft right angle) datum (end face modulus/pressure angle>
Normal face (tooth right angle) datum (normal modulus/pressure angle>
اینڈ فیس ماڈیولس mt اور نارمل ماڈیولس mn mt=mn/cos کے درمیان تعلق
تصویر
8) سرپل سمت اور کوآرڈینیشن
ہیلیکل گیئرز، سرپل بیول گیئرز، وغیرہ کے لیے، گیئر کے دانت ہیلیکل ہوتے ہیں، اور ہیلیکل سمت اور فٹ یقینی ہیں۔ ہیلیکل سمت کا مطلب یہ ہے کہ جب گیئر کا مرکزی محور اوپر اور نیچے کی طرف اشارہ کرتا ہے، جب سامنے سے دیکھا جائے تو، اوپری دائیں طرف اشارہ کرنے والے گیئر کے دانتوں کی سمت [دائیں ہاتھ]، اور اوپری بائیں طرف [بائیں- ہاتھ]۔ مختلف گیئرز کا کوآرڈینیشن ذیل میں دکھایا گیا ہے۔
تصویر
تصویر
5. سب سے زیادہ استعمال شدہ گیئر دانت کی شکل involute دانت کی شکل ہے۔
اگر دانتوں کی پچ کو رگڑ پہیے کے بیرونی فریم پر مساوی حصوں میں تقسیم کیا گیا ہے، اور پروٹریشنز نصب کیے گئے ہیں، اور پھر ایک دوسرے کے ساتھ میش کر کے گھمایا جائے گا، تو درج ذیل مسائل پیدا ہوں گے:
گیئر دانتوں کا ٹینجنٹ پوائنٹ پھسلن پیدا کرتا ہے۔
ٹینجنٹ پوائنٹ کی حرکت کی رفتار تیز اور سست ہے۔
کمپن اور شور
تصویر
گاڑی چلاتے وقت گیئر کے دانتوں کو پرسکون اور ہموار ہونے کی ضرورت ہوتی ہے، اس طرح، involute curve پیدا ہوا۔
1) involute کیا ہے؟
سلنڈر کے بیرونی فریم کے ارد گرد ایک سرے پر بندھے ہوئے پنسل سے دھاگے کو لپیٹیں، اور پھر دھاگے کو دھیرے دھیرے ڈھیلا کریں جب دھاگہ سخت ہو۔ اس وقت، پنسل کے ذریعے کھینچا جانے والا وکر involute curve ہے۔ سلنڈر کے بیرونی فریم کو بیس دائرہ کہا جاتا ہے۔
تصویر
2) 8- ٹوتھ انوولیٹ گیئر کی مثال
سلنڈر کو 8 مساوی حصوں میں تقسیم کرنے کے بعد، 8 پنسلیں باندھیں اور 8 انوولیٹ کروز کھینچیں۔ پھر، تار کو مخالف سمت میں سمیٹیں، اور اسی طرح 8 منحنی خطوط کھینچیں۔ یہ ایک گیئر ہے جس میں دانتوں کی شکل اور 8 دانتوں کی طرح ایک گھماؤ والا گھماؤ ہے۔
تصویر
3) involute گیئرز کے فوائد
یہاں تک کہ اگر مرکز کے فاصلے میں کچھ خرابی ہے، تو اسے صحیح طریقے سے میش کیا جا سکتا ہے؛
دانت کی صحیح شکل حاصل کرنا آسان ہے، اور اس پر عمل کرنا آسان ہے۔
وکر پر رولنگ مصروفیت کی وجہ سے، روٹری موشن آسانی سے منتقل کیا جا سکتا ہے؛
جب تک دانتوں کا سائز ایک جیسا ہو، ایک ٹول مختلف نمبروں کے دانتوں کے ساتھ گیئرز پر کارروائی کر سکتا ہے۔
دانت کی جڑ موٹی اور مضبوط ہوتی ہے۔
4) بیس دائرہ اور اشاریہ دائرہ
بیس سرکل وہ بنیادی دائرہ ہے جہاں سے دانتوں کا پروفائل بنتا ہے۔ پچ کا دائرہ گیئر کے سائز کا تعین کرنے کے لیے حوالہ دائرہ ہے۔ بیس سرکل اور انڈیکس سرکل گیئرز کے اہم جیومیٹرک ڈائمینشنز ہیں۔ ایک involute پروفائل ایک وکر ہے جو ایک بنیادی دائرے کے باہر بنتا ہے۔ دباؤ کا زاویہ بنیادی دائرے پر صفر ڈگری ہے۔
5) involute گیئرز کی میشنگ
دو معیاری انوولیٹ گیئرز کے پچ حلقے ایک معیاری مرکز کے فاصلے پر ٹینجینٹیلی طور پر میش کرتے ہیں۔
جب دو پہیے میش ہوتے ہیں تو ایسا لگتا ہے کہ d1 اور d2 کے قطر والے دو رگڑ پہیے (Friction wheels) چل رہے ہیں۔ تاہم، حقیقت میں انوولیٹ گیئرز کی میشنگ پچ کے دائرے کی بجائے بیس سرکل پر منحصر ہے۔
تصویر
دو گیئر دانتوں کے میشنگ کانٹیکٹ پوائنٹس میشنگ لائن پر P1-P2-P3 کی ترتیب میں حرکت کرتے ہیں۔ ڈرائیو گیئر میں پیلے دانتوں کو نوٹ کریں۔ اس دانت کی میشنگ شروع ہونے کے بعد ایک مدت کے لیے، گیئر دو دانتوں کی میشنگ ہے (P1, P3)۔ میشنگ جاری رہتی ہے، اور جب میشنگ پوائنٹ پچ کے دائرے میں پوائنٹ P2 پر جاتا ہے، تو صرف ایک میشنگ دانت باقی رہ جاتا ہے۔ میشنگ جاری رہتی ہے، اور جب میشنگ پوائنٹ پوائنٹ P3 پر جاتا ہے، تو اگلا گیئر ٹوتھ پوائنٹ P1 پر میش کرنا شروع کر دیتا ہے، اور دو دانتوں کی میشنگ سٹیٹ دوبارہ بن جاتی ہے۔ بالکل اسی طرح، بار بار گھومنے والی حرکت کو منتقل کرنے کے لیے گیئر کا دو دانتوں والا میش سنگل ٹوتھ میش کے ساتھ متبادل ہوتا ہے۔
بنیادی دائرے کی مشترکہ ٹینجنٹ لائن AB کو میشنگ لائن کہا جاتا ہے۔ گیئرز کے میشنگ پوائنٹس سب اس میشنگ لائن پر ہیں۔
تصویر
اس کی نمائندگی ایک بصری خاکہ کے ذریعے کی جاتی ہے، گویا بیلٹ کو گھومنے والی حرکت کے ذریعے طاقت کی ترسیل کے لیے دو بیس دائروں کے بیرونی فریم پر عبور کیا جاتا ہے۔
تصویر
6. گیئر کی نقل مکانی کو مثبت نقل مکانی اور منفی نقل مکانی میں تقسیم کیا گیا ہے۔
گیئرز کے ٹوتھ پروفائلز جو ہم عام طور پر استعمال کرتے ہیں وہ عام طور پر معیاری انوولیٹ ہوتے ہیں۔ تاہم، کچھ حالات ایسے ہوتے ہیں جہاں گیئر کے دانتوں کو تبدیل کرنا ضروری ہوتا ہے، جیسے کہ مرکز کے فاصلے کو ایڈجسٹ کرنا اور پنین کو کم ہونے سے روکنا۔
1) گیئر دانتوں کی تعداد اور شکل
انوولیٹ ٹوتھ پروفائل دانتوں کی تعداد کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔ جتنے زیادہ دانت ہوں گے، دانتوں کی پروفائل کا وکر اتنا ہی سیدھا ہوگا۔ جیسے جیسے دانتوں کی تعداد میں اضافہ ہوتا ہے، دانتوں کی جڑ کا پروفائل موٹا ہوتا جاتا ہے اور دانتوں کی مضبوطی بڑھتی ہے۔
تصویر
مندرجہ بالا اعداد و شمار سے یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ 10 دانتوں والے گیئر کے لیے، دانتوں کی جڑ میں موجود انوولیٹ ٹوتھ پروفائل کا کچھ حصہ کھود کر باہر کیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں انڈر کٹنگ ہوتی ہے۔ تاہم، اگر مثبت نقل مکانی کو دانتوں کی تعداد کے ساتھ گیئر پر لاگو کیا جاتا ہے z=10، ضمیمہ دائرے کا قطر بڑھ جاتا ہے، اور دانتوں کی موٹائی میں اضافہ ہوتا ہے، نمبر کے ساتھ گیئر کی طاقت ایک ہی سطح پر 200 دانت حاصل کیے جا سکتے ہیں۔
2) گیئر شفٹ کریں۔
نیچے کی تصویر مثبت نقل مکانی اور ٹوتھ نمبر z=10 کے ساتھ گیئر کا اسکیمیٹک خاکہ ہے۔ دانت کاٹتے وقت، ریڈیل سمت کے ساتھ ٹول کی حرکت xm (mm) کو ریڈیل ڈسپلیسمنٹ (جسے نقل مکانی کہا جاتا ہے) کہا جاتا ہے۔
xm=منتقلی (ملی میٹر)
x=تغیر کا گتانک
m=ماڈیولس (ملی میٹر)
تصویر
مثبت انحراف کے ذریعے دانتوں کی پروفائل میں تبدیلی۔ گیئر کے دانت کی موٹائی بڑھ جاتی ہے، اور بیرونی قطر (اضافی دائرے کا قطر) بھی بڑا ہو جاتا ہے۔ گیئر کی مثبت نقل مکانی کو اپنانے سے، انڈر کٹ (انڈر کٹ) کی موجودگی سے بچا جا سکتا ہے۔ گیئر کی نقل مکانی دوسرے مقاصد کو بھی حاصل کر سکتی ہے، جیسے کہ مرکز کا فاصلہ تبدیل کرنا، مثبت نقل مکانی مرکز کے فاصلے کو بڑھا سکتی ہے، منفی نقل مکانی سے مرکز کا فاصلہ کم ہو سکتا ہے۔
چاہے یہ مثبت نقل مکانی ہو یا منفی نقل مکانی گیئر، نقل مکانی کی مقدار کی ایک حد ہوتی ہے۔
3) مثبت اور منفی نقل مکانی
مثبت اور منفی تبدیلیاں ہیں۔ اگرچہ دانت کی اونچائی ایک جیسی ہے، لیکن دانتوں کی موٹائی مختلف ہے۔ موٹے دانتوں والے گیئرز مثبت نقل مکانی گیئرز ہیں، اور پتلے دانت والے گیئرز منفی نقل مکانی گیئرز ہیں۔
تصویر
جب دو گیئرز کے درمیانی فاصلے کو تبدیل نہیں کیا جا سکتا ہے، تو پنین کو مثبت طور پر شفٹ کریں (انڈر کٹنگ سے بچنے کے لیے) اور بڑے گیئر کو منفی طور پر شفٹ کریں تاکہ مرکز کے فاصلے ایک جیسے ہوں۔ اس صورت میں، نقل مکانی کی مطلق قدریں برابر ہیں۔
تصویر
4) نقل مکانی گیئر کی مشغولیت
معیاری گیئرز اس وقت میش ہوتے ہیں جب انفرادی گیئرز کے پچ کے دائرے ایک دوسرے سے مماس ہوتے ہیں۔ شفٹ شدہ گیئرز کی میشنگ، جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے، میشنگ پچ کے دائرے پر ٹینجینٹل میشنگ ہے۔ میشنگ پچ کے دائرے پر دباؤ کا زاویہ میشنگ اینگل کہلاتا ہے۔ منگنی کا زاویہ پچ کے دائرے (پچ دائرے کے دباؤ کا زاویہ) پر دباؤ کے زاویہ سے مختلف ہے۔ متغیر نقل مکانی کے ساتھ گیئرز کو ڈیزائن کرتے وقت مصروفیت کا زاویہ ایک اہم عنصر ہے۔
تصویر
6) گیئر کی نقل مکانی کا کردار
یہ پروسیسنگ کے دوران دانتوں کی کم تعداد کی وجہ سے ہونے والے انڈر کٹ رجحان کو روک سکتا ہے۔ مطلوبہ مرکز کا فاصلہ نقل مکانی کے ذریعے حاصل کیا جا سکتا ہے۔ بڑے گیئر تناسب کے ساتھ گیئرز کے جوڑے کی صورت میں، پنین کی مثبت نقل مکانی جو پہننے کا خطرہ ہے، دانتوں کو موٹا بنائیں۔ اس کے برعکس، دانتوں کی موٹائی کو پتلا کرنے کے لیے بڑے گیئر پر منفی نقل مکانی کی جاتی ہے تاکہ دونوں گیئرز کی سروس لائف قریب رہے۔
7. گیئر صحت سے متعلق
گیئرز مکینیکل عناصر ہیں جو طاقت اور گردش کو منتقل کرتے ہیں۔ گیئرز کے لیے کارکردگی کی ضروریات میں بنیادی طور پر شامل ہیں:
زیادہ طاقت کی منتقلی کی صلاحیت
ممکنہ حد تک چھوٹا گیئر استعمال کریں۔
کم شور
درستگی
اوپر دی گئی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے، گیئرز کی درستگی کو بہتر بنانا ایک مسئلہ بن جائے گا جسے حل کرنا ضروری ہے۔
1) گیئر کی درستگی کی درجہ بندی
گیئرز کی درستگی کو تقریباً تین اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:
a) involute ٹوتھ پروفائل کی درستگی - ٹوتھ پروفائل کی درستگی
ب) دانت کی سطح پر دانت کی لکیر کی درستگی - دانت کی لکیر کی درستگی
c) دانتوں کی درستگی/ کوگنگ پوزیشن
گیئر دانتوں کی انڈیکسنگ کی درستگی - سنگل پچ کی درستگی
پچ کی درستگی - جمع کرنے والی پچ کی درستگی
ریڈیل سمت میں دو گیئرز کے درمیان چپکنے والی پیمائش کرنے والی گیند کی پوزیشن کا انحراف — ریڈیل رن آؤٹ درستگی
تصویر
2) ٹوتھ پروفائل کی خرابی۔
تصویر
3) دانتوں کی لائن کی خرابی۔
تصویر
4) ٹوتھ پچ کی خرابی۔
تصویر
دانتوں کی پچ کی قدر گیئر شافٹ پر مرکوز پیمائشی دائرے پر ماپا جاتا ہے۔
سنگل پچ انحراف (fpt) اصل پچ اور نظریاتی پچ کے درمیان فرق ہے۔
جمع شدہ کل پچ انحراف (Fp) کو تشخیص کے لیے تمام گیئرز کے پچ انحراف کی پیمائش کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ٹوتھ پچ کی مجموعی انحراف وکر کی کل طول و عرض کی قدر دانتوں کی پچ کی کل انحراف ہے۔
5) ریڈیل رن آؤٹ (Fr)
تحقیقات (کروی، بیلناکار) کو یکے بعد دیگرے دانتوں کی سلاٹوں میں رکھا جاتا ہے، اور تحقیقات سے گیئر ایکسس تک زیادہ سے زیادہ اور کم از کم ریڈیل فاصلے کے درمیان فرق کا تعین کیا جاتا ہے۔ گیئر شافٹ کی سنکی پن ریڈیل رن آؤٹ کا حصہ ہے۔
تصویر
6) ریڈیل جامع کل انحراف (Fi")
اب تک، دانتوں کی شکل، دانتوں کی پچ، دانتوں کی لکیر کی درستگی وغیرہ جو ہم نے بیان کی ہیں وہ تمام طریقے ہیں ایک گیئر کی درستگی کو جانچنے کے۔ اس سے مختلف، ڈبل ٹوتھ سطح میشنگ ٹیسٹ کا ایک طریقہ بھی ہے جس میں گیئر کو میجرنگ گیئر کے ساتھ میش کیا جاتا ہے اور گیئر کی درستگی کا اندازہ لگایا جاتا ہے۔ ناپے گئے گیئر کے بائیں اور دائیں دانتوں کی سطحیں ماپنے والے گیئر کے ساتھ رابطے میں ہیں اور پورے دائرے کے لیے گھومتی ہیں۔ مرکز کے فاصلے میں تبدیلیاں ریکارڈ کی جاتی ہیں۔ نیچے دی گئی تصویر 30 دانتوں والے گیئر کے ٹیسٹ کے نتائج دکھاتی ہے۔ سنگل ٹوتھ ریڈیل جامع انحراف کی 30 لہراتی لائنیں ہیں۔ کل شعاعی جامع انحراف کی قدر تقریباً ریڈیل رن آؤٹ انحراف اور سنگل ٹوتھ ریڈیل جامع انحراف کا مجموعہ ہے۔
تصویر
7) گیئرز کی مختلف درستگیوں کے درمیان ارتباط
گیئر کے ہر حصے کی درستگی سے متعلق ہے۔ عام طور پر، ریڈیل رن آؤٹ اور دیگر غلطیوں کے درمیان ارتباط مضبوط ہے، اور مختلف دانتوں کی پچ کی غلطیوں کے درمیان ارتباط بھی مضبوط ہے۔
تصویر
8) اعلی صحت سے متعلق گیئرز کے لیے شرائط
تصویر
8. گیئر کیلکولیشن فارمولا
تصویر
معیاری اسپر گیئرز کا حساب کتاب (پینین ①، بڑا گیئر ②)
تصویر
شفٹڈ اسپر گیئرز کے لیے حساب کا فارمولا (چھوٹا گیئر ①، بڑا گیئر ②)
تصویر
معیاری ہیلیکل دانتوں کا کیلکولیشن فارمولا (دانتوں کا صحیح زاویہ طریقہ) (چھوٹا گیئر ①، بڑا گیئر ②)
تصویر
شفٹڈ ہیلیکل دانت (دانتوں کے دائیں زاویہ کا طریقہ) کے حساب کا فارمولا (چھوٹا گیئر ①، بڑا گیئر ②)
