गियर के लिए आदर्श सामग्री खोजना

गियरों को डिजाइन और निर्माण करते समय, उपयोग की जाने वाली सामग्री इस बात पर निर्भर करेगी कि किस प्रकार का गियर बनाया जा रहा है और इसका उपयोग कैसे और कहाँ किया जाएगा।

गियर संरचनाओं में आमतौर पर कई प्रकार के कच्चे माल का उपयोग किया जाता है, और प्रत्येक सामग्री के अपने सर्वोत्तम यांत्रिक गुण होते हैं और वह सर्वोत्तम विकल्प होती है।सामग्रियों की मुख्य श्रेणियां तांबा मिश्र धातु, लौह मिश्र धातु, एल्यूमीनियम मिश्र धातु और थर्मोप्लास्टिक हैं।

1. तांबे की मिश्र धातुएँ

⚙️कबगियर डिजाइन करनाजो पदार्थ संक्षारक वातावरण के संपर्क में आने वाले हों या जिन्हें गैर-चुंबकीय होने की आवश्यकता हो, उनके लिए तांबे की मिश्र धातु आमतौर पर सबसे अच्छा विकल्प होती है।

⚙️गियरों में उपयोग होने वाली तीन सबसे आम तांबे की मिश्र धातुएं पीतल, फॉस्फोर कांस्य और एल्यूमीनियम कांस्य हैं।

⚙️पीतल मिश्र धातु से बने गियर आमतौर परप्रेरणा के गियरऔर रैक का उपयोग कम लोड वाले वातावरण में किया जाएगा।

⚙️फॉस्फोर ब्रॉन्ज़ मिश्रधातु के घिसाव प्रतिरोध और कठोरता को बढ़ाता है। उच्च संक्षारण और घिसाव प्रतिरोध के कारण फॉस्फोर ब्रॉन्ज़ मिश्रधातु उच्च घर्षण वाले ड्राइव घटकों के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प हैं। उदाहरण:वर्म गियर

⚙️ एल्युमीनियम ब्रॉन्ज़, गियरों में प्रयुक्त होने वाली तीसरी सबसे लोकप्रिय तांबे की मिश्र धातु है। एल्युमीनियम ब्रॉन्ज़ मिश्र धातुओं में फॉस्फोर ब्रॉन्ज़ मिश्र धातुओं की तुलना में घिसाव प्रतिरोध क्षमता अधिक होती है और साथ ही इनमें जंग प्रतिरोधक क्षमता भी बेहतर होती है। एल्युमीनियम ब्रॉन्ज़ मिश्र धातुओं से निर्मित विशिष्ट गियरों में क्रॉसड हेलिकल गियर (चक्करदार गियर) और वर्म गियर शामिल हैं।

2. लौह मिश्रधातु

⚙️जब एकगियर डिजाइनजब उच्च स्तर की मजबूती वाली सामग्री की आवश्यकता होती है, तो लोहे की मिश्र धातुएँ सर्वोत्तम विकल्प होती हैं। अपने कच्चे रूप में, धूसर लोहे को ढालकर और मशीनिंग करके गियर बनाए जा सकते हैं।

⚙️स्टील मिश्र धातुओं के चार प्रमुख प्रकार हैं: कार्बन स्टील, मिश्र धातु स्टील, स्टेनलेस स्टील और टूल स्टील। कार्बन स्टील मिश्र धातुओं का उपयोग लगभग सभी प्रकार के गियरिंग में किया जाता है क्योंकि इन्हें मशीनिंग करना आसान होता है, इनमें घिसाव प्रतिरोध अच्छा होता है, इन्हें कठोर बनाया जा सकता है, ये व्यापक रूप से उपलब्ध होते हैं और अपेक्षाकृत सस्ते होते हैं।

⚙️कार्बन स्टील मिश्र धातुओं को आगे माइल्ड स्टील, मीडियम-कार्बन स्टील और हाई-कार्बन स्टील में वर्गीकृत किया जा सकता है। माइल्ड स्टील मिश्र धातुओं में कार्बन की मात्रा 0.30% से कम होती है। हाई-कार्बन स्टील मिश्र धातुओं में कार्बन की मात्रा 0.60% से अधिक होती है, और मीडियम-कार्बन स्टील इन दोनों के बीच में आते हैं। ये स्टील एक अच्छा विकल्प हैं।प्रेरणा के गियर, पेचदार गियरगियर रैक,बेवल गियर और वर्म.

3. एल्युमीनियम मिश्र धातु

⚙️उच्च शक्ति-से-भार अनुपात की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में लौह मिश्र धातुओं के अच्छे विकल्प के रूप में एल्युमीनियम मिश्र धातुएं उपयोगी होती हैं। पैसिवेशन नामक सतह परिष्करण एल्युमीनियम मिश्र धातुओं को ऑक्सीकरण और संक्षारण से बचाता है।

⚙️एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का उपयोग उच्च ताप वाले वातावरण में नहीं किया जा सकता है क्योंकि वे 400°F पर विकृत होने लगते हैं। गियरिंग में उपयोग होने वाली सामान्य एल्यूमीनियम मिश्र धातुएँ 2024, 6061 और 7075 हैं।

⚙️इन तीनों एल्युमीनियम मिश्र धातुओं को ऊष्मा उपचारित करके इनकी कठोरता बढ़ाई जा सकती है। एल्युमीनियम मिश्र धातुओं से बने गियर में निम्नलिखित शामिल हैं:प्रेरणा के गियर, पेचदार गियर, सीधे दांत वाले बेवल गियरऔर गियर रैक।

4. थर्मोप्लास्टिक्स

⚙️वजन को सबसे महत्वपूर्ण मानक मानकर चलने वाले गियरों के लिए थर्मोप्लास्टिक सबसे अच्छा विकल्प है। प्लास्टिक से बने गियरों को धातु के गियरों की तरह मशीनिंग किया जा सकता है; हालांकि, कुछ थर्मोप्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग के माध्यम से निर्माण के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं। सबसे आम इंजेक्शन मोल्डेड थर्मोप्लास्टिक में से एक एसिटल है। इस सामग्री को (POM) के नाम से भी जाना जाता है। गियर पॉलिमर से भी बनाए जा सकते हैं।प्रेरणा के गियर, पेचदार गियर, वर्म पहिए, बेवल गियरऔर गियर रैक।