वर्म गियर मुख्य रूप से उच्च अनुपात वाले विद्युत संचरण घटक होते हैं जिनका उपयोग शाफ्ट के घूर्णन की दिशा बदलने और गैर-समानांतर घूर्णन शाफ्टों के बीच गति कम करने और टॉर्क बढ़ाने के लिए किया जाता है। इनका उपयोग गैर-प्रतिच्छेदी, लंबवत अक्षों वाले शाफ्टों पर किया जाता है। चूंकि आपस में जुड़े गियरों के दांत एक दूसरे के ऊपर से फिसलते हैं, इसलिए वर्म गियर अन्य गियर ड्राइव की तुलना में कम कुशल होते हैं, लेकिन ये बहुत ही कम जगह में गति में भारी कमी ला सकते हैं और इसलिए इनके कई औद्योगिक अनुप्रयोग हैं। मूल रूप से, वर्म गियरों को एकल-एनवेलपिंग और डबल-एनवेलपिंग में वर्गीकृत किया जा सकता है, जो आपस में जुड़े दांतों की ज्यामिति का वर्णन करता है। यहां वर्म गियरों का वर्णन उनके संचालन और सामान्य अनुप्रयोगों की चर्चा के साथ किया गया है।

बेलनाकार वर्म गियर

वर्म का मूल रूप इनवोल्यूट रैक है जिससे स्पर गियर बनते हैं। रैक के दांतों की दीवारें सीधी होती हैं, लेकिन जब इनका उपयोग गियर ब्लैंक पर दांत बनाने के लिए किया जाता है, तो ये इनवोल्यूट स्पर गियर के परिचित घुमावदार दांत का आकार बनाते हैं। यह रैक दांत का आकार मूल रूप से वर्म के शरीर के चारों ओर लिपटा होता है। कीड़ा पहिया से बना हैहेलिकल गियरदांतों को उस कोण पर काटा जाता है जो वर्म के दांत के कोण से मेल खाता है। असली स्पूर आकार केवल पहिये के केंद्रीय भाग में ही होता है, क्योंकि दांत वर्म को घेरने के लिए मुड़ जाते हैं। इनकी आपस में जुड़ने की क्रिया रैक द्वारा पिनियन को चलाने जैसी होती है, सिवाय इसके कि रैक की स्थानान्तरण गति को वर्म की घूर्णी गति से बदल दिया जाता है। पहिये के दांतों की वक्रता को कभी-कभी "गलादार" कहा जाता है।

वर्म में कम से कम एक और अधिकतम चार (या अधिक) धागे या स्टार्ट होते हैं। प्रत्येक धागा वर्म व्हील के एक दांत से जुड़ता है, जिसमें वर्म की तुलना में कहीं अधिक दांत और बहुत बड़ा व्यास होता है। वर्म किसी भी दिशा में घूम सकता है। वर्म व्हील में आमतौर पर कम से कम 24 दांत होते हैं और वर्म के धागों और व्हील के दांतों की कुल संख्या सामान्यतः 40 से अधिक होनी चाहिए। वर्म को सीधे शाफ्ट पर बनाया जा सकता है या अलग से बनाकर बाद में शाफ्ट पर लगाया जा सकता है।
कई वर्म-गियर रिड्यूसर सैद्धांतिक रूप से स्व-लॉकिंग होते हैं, यानी वर्म व्हील द्वारा उन्हें पीछे की ओर नहीं घुमाया जा सकता, जो कि उठाने जैसे कई कार्यों में एक लाभ है। जहाँ पीछे की ओर घुमाना वांछित विशेषता है, वहाँ वर्म और व्हील की ज्यामिति को इसके अनुकूल बनाया जा सकता है (अक्सर इसके लिए कई बार शुरुआत करनी पड़ती है)।
वर्म और व्हील के वेग का अनुपात व्हील के दांतों की संख्या और वर्म के धागों की संख्या के अनुपात से निर्धारित होता है (न कि उनके व्यास से)।
क्योंकि पहिये की तुलना में वर्म व्हील में घिसावट अधिक होती है, इसलिए अक्सर दोनों के लिए अलग-अलग सामग्रियों का उपयोग किया जाता है, जैसे कि कठोर स्टील का वर्म जो कांस्य के पहिये को चलाता है। प्लास्टिक के वर्म व्हील भी उपलब्ध हैं।

सिंगल और डबल एनवेलपिंग वर्म गियर

एनवेलपिंग से तात्पर्य उस तरीके से है जिसमें वर्म व्हील के दांत आंशिक रूप से वर्म के चारों ओर लिपटे होते हैं या वर्म के दांत आंशिक रूप से व्हील के चारों ओर लिपटे होते हैं। इससे संपर्क क्षेत्र बढ़ जाता है। सिंगल-एनवेलपिंग वर्म गियर में बेलनाकार वर्म का उपयोग व्हील के गलेदार दांतों के साथ जुड़ने के लिए किया जाता है।
दांतों के संपर्क की सतह को और भी अधिक बढ़ाने के लिए, कभी-कभी वर्म को ही रेतघड़ी के आकार में ढाला जाता है ताकि वह वर्म व्हील की वक्रता से मेल खाए। इस सेटअप के लिए वर्म की अक्षीय स्थिति का सावधानीपूर्वक निर्धारण आवश्यक है। डबल-एनवेलपिंग वर्म गियर की मशीनिंग जटिल होती है और सिंगल-एनवेलपिंग वर्म गियर की तुलना में इनका उपयोग कम होता है। मशीनिंग में हुई प्रगति ने डबल-एनवेलपिंग डिज़ाइनों को पहले की तुलना में अधिक व्यावहारिक बना दिया है।
क्रॉस-एक्सिस हेलिकल गियर को कभी-कभी नॉन-एनवेलपिंग वर्म गियर भी कहा जाता है। विमान का क्लैंप संभवतः नॉन-एनवेलपिंग डिज़ाइन का ही होगा।

आवेदन

वर्म-गियर रिड्यूसर का एक सामान्य अनुप्रयोग बेल्ट-कन्वेयर ड्राइव में होता है, क्योंकि बेल्ट मोटर की तुलना में अपेक्षाकृत धीमी गति से चलती है, जिससे उच्च-अनुपात रिड्यूसर की आवश्यकता होती है। वर्म व्हील द्वारा उत्पन्न बैक-ड्राइविंग प्रतिरोध का उपयोग कन्वेयर के रुकने पर बेल्ट के उलटने से रोकने के लिए किया जा सकता है। अन्य सामान्य अनुप्रयोग वाल्व एक्चुएटर्स, जैक और सर्कुलर आरी में होते हैं। इनका उपयोग कभी-कभी इंडेक्सिंग के लिए या दूरबीनों और अन्य उपकरणों के लिए सटीक ड्राइव के रूप में भी किया जाता है।
वर्म गियर में ऊष्मा एक चिंता का विषय है क्योंकि इसकी गति मूलतः एक पेंच पर नट की तरह फिसलने पर आधारित होती है। वाल्व एक्चुएटर के लिए, कार्य चक्र संभवतः रुक-रुक कर होता है और कम संचालन के बीच ऊष्मा आसानी से निकल जाती है। कन्वेयर ड्राइव के लिए, जिसमें संभवतः निरंतर संचालन होता है, ऊष्मा डिजाइन गणनाओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। इसके अलावा, वर्म ड्राइव के लिए विशेष स्नेहक की अनुशंसा की जाती है क्योंकि दांतों के बीच उच्च दबाव होता है और वर्म और व्हील की भिन्न-भिन्न सामग्रियों के बीच घर्षण की संभावना होती है। वर्म ड्राइव के हाउसिंग में अक्सर तेल से ऊष्मा निकालने के लिए कूलिंग फिन्स लगाए जाते हैं। लगभग किसी भी मात्रा में शीतलन प्राप्त किया जा सकता है, इसलिए वर्म गियर के लिए तापीय कारक विचारणीय हैं, लेकिन कोई बाधा नहीं हैं। किसी भी वर्म ड्राइव के प्रभावी संचालन के लिए तेल का तापमान आमतौर पर 200°F से नीचे रखने की अनुशंसा की जाती है।
बैक-ड्राइविंग हो भी सकती है और नहीं भी, क्योंकि यह न केवल हेलिक्स कोणों पर बल्कि घर्षण और कंपन जैसे अन्य कम मापनीय कारकों पर भी निर्भर करती है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह हमेशा हो या कभी न हो, वर्म-ड्राइव डिज़ाइनर को ऐसे हेलिक्स कोणों का चयन करना चाहिए जो इन अन्य कारकों को दरकिनार करने के लिए या तो पर्याप्त रूप से तीव्र हों या पर्याप्त रूप से कम तीव्र हों। विवेकपूर्ण डिज़ाइन में अक्सर सुरक्षा के लिहाज़ से सेल्फ-लॉकिंग ड्राइव के साथ रिडंडेंट ब्रेकिंग को शामिल करने का सुझाव दिया जाता है।
वर्म गियर हाउसिंग यूनिट और गियरसेट दोनों रूपों में उपलब्ध हैं। कुछ यूनिट इंटीग्रल सर्वोमोटर के साथ या मल्टी-स्पीड डिज़ाइन में भी उपलब्ध हैं।
उच्च परिशुद्धता वाले रिडक्शन से संबंधित अनुप्रयोगों के लिए विशेष परिशुद्धता वाले वर्म और शून्य-बैकलैश वाले संस्करण उपलब्ध हैं। कुछ निर्माताओं द्वारा उच्च गति वाले संस्करण भी उपलब्ध हैं।

 

वर्म गियर

पोस्ट करने का समय: 17 अगस्त 2022

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