चीन में सबसे ज्यादा बिकने वाली सस्पेंडेड क्रेनें, जिनमें कास्ट आयरन इनलाइन हेलिकल गियरबॉक्स लगा है और मोटर के लिए 100b5 फ्लेंज हेलिकल गियरबॉक्स का उपयोग किया गया है।

हेलिकल गियरबॉक्स क्या है?

सामान्यतः, गियर एक घूमने वाला वृत्ताकार मशीन का हिस्सा होता है, जिसका उद्देश्य गति और बल का संचरण करना होता है। यह अन्य दांतेदार भागों के साथ जुड़कर कार्य करता है। इस प्रकार का गियर कटे हुए दांतों, जड़े हुए दांतों और गियर दांतों से बना होता है।

हेलिक्स कोण

हेलिकल गियरबॉक्स का सामान्य कोण 15 से 30 डिग्री तक होता है। इसका उपयोग आमतौर पर वर्म गियर और स्क्रू में किया जाता है। यह कोण गति रूपांतरण और शक्ति स्थानांतरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
हेलिकल गियरबॉक्स उच्च भार वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं। चूंकि इनके दांत धीरे-धीरे आपस में जुड़ते हैं, इसलिए हेलिकल गियरबॉक्स को ऐसे बियरिंग की आवश्यकता होती है जो अक्षीय भार को सहन कर सकें। वास्तव में, हेलिकल गियर द्वारा उत्पन्न बल स्पर गियर की तुलना में बहुत कम होते हैं। इसके अलावा, हेलिकल गियरबॉक्स अक्सर कम कुशल होते हैं।
दो मूलभूत गियर प्रणालियाँ हैं: स्पर गियर प्रणाली और हेलिकल गियर प्रणाली। ये प्रणालियाँ अपने मूलभूत कार्यों में समान हैं। हालाँकि, इनमें कई महत्वपूर्ण अंतर हैं। स्पर गियर प्रणाली धक्का बल उत्पन्न करती है, जबकि हेलिकल गियर प्रणाली दो अक्षीय विन्यासों के माध्यम से ऊर्जा संचारित करती है। दोनों प्रणालियाँ लगभग 50 मीटर/सेकंड की गति से कार्य करती हैं।
स्पूर गियरों की पिच एक समान होती है, जबकि हेलिकल गियरों की पिच भिन्न होती है। हेलिक्स कोण में परिवर्तन के साथ हेलिकल गियरों की पिच भी बदलती है। इससे गियर और हॉब्स के व्यास में अंतर आ जाता है। इसके परिणामस्वरूप रेडियल मॉड्यूल सिस्टम की पिच बदल जाती है और निर्माण लागत बढ़ जाती है।
सामान्य दाब कोण, दांत के अक्ष के लंबवत तल में भार रेखा का कोण होता है। इस कोण को कभी-कभी संदर्भ मान भी कहा जाता है।
हेलिकल गियर बाएँ और दाएँ दोनों प्रकार के विन्यासों में उपलब्ध हैं। हेलिकल गियर आमतौर पर शांत संचालन और उच्च शक्ति वहन क्षमता के लिए जाने जाते हैं। वे अपने ध्वनि-घर्षण और ध्वनि अवरोध (NVH) गुणों के लिए भी प्रशंसित हैं। इनका उपयोग तेल, खाद्य और प्लास्टिक उद्योगों में किया जाता है। शून्य-हेलिक्स कोण वाले गियर की तुलना में इनकी दक्षता भी अधिक होती है।

क्षमता

गियरबॉक्स में हेलिकल गियर का उपयोग करने से कई लाभ मिलते हैं। ये अधिक कुशल, कम शोर करने वाले और उच्च भार को बेहतर ढंग से संभालने में सक्षम होते हैं। हालांकि, ये पारंपरिक गियर की तुलना में अधिक महंगे भी होते हैं।
एक पेचदार गियरबॉक्स की दक्षता की गणना संपूर्ण कार्य क्षेत्र की दक्षता को मापकर की जाती है। यह मापन एक पूर्वनिर्धारित मापन ग्रिड का उपयोग करके किया जाता है। परिणाम को दक्षता समोच्च मानचित्र द्वारा दर्शाया जाता है। इससे पता चलता है कि कार्य क्षेत्र में दक्षता एकसमान नहीं है।
इसका कारण गियर के दांतों के अलग-अलग कोण हैं। पिच सर्कल का आकार और हेलिक्स का कोण भी ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है। हेलिकल गियर के लिए पिच सर्कल स्पर गियर की तुलना में बड़ा होता है। इसका अर्थ है अधिक सतह संपर्क और समानांतर शाफ्टों के बीच शक्ति संचरण की अधिक क्षमता।
सिंक्रोनाइज़र की दक्षता की गणना करना अपेक्षाकृत नया तरीका है। बिजली की हानि से प्राप्त आंकड़ों का उपयोग इन गणनाओं की सटीकता का अनुमान लगाने में सहायक हो सकता है।
गियरबॉक्स की कार्यक्षमता मुख्य रूप से पावर रेंज और टॉर्क पर निर्भर करती है। रेंज जितनी अधिक होगी, कार्यक्षमता उतनी ही बेहतर होगी। पावर रेंज कम होने पर कार्यक्षमता भी कम हो जाती है। उच्च अनुपात वाले गियरबॉक्सों में कार्यक्षमता में तेजी से गिरावट आती है।
गियरबॉक्स की कार्यक्षमता गियरबॉक्स के प्रकार पर भी निर्भर करती है। आमतौर पर, स्पर गियर सबसे कुशल होते हैं, लेकिन हेलिकल गियर भी काफी कुशल होते हैं। जिस प्रकार एक इलेक्ट्रिक मोटर एक मानक सिलेंडर इंजन से अधिक कुशल होती है, उसी प्रकार हेलिकल गियर स्पर गियर से अधिक कुशल होते हैं।

आवेदन

विभिन्न उद्योगों में अलग-अलग अनुप्रयोगों के लिए हेलिकल गियरबॉक्स का उपयोग किया जाता है। ये गियर मुख्य रूप से भारी औद्योगिक परिवेश में उपयोग किए जाते हैं और इनका उपयोग प्रिंटिंग और प्लास्टिक उद्योगों में भी होता है।
ये समानांतर और समकोण शाफ्टों के बीच गति स्थानांतरित करने में उपयोगी होते हैं। हेलिकल गियर अन्य प्रकार के गियरों की तुलना में अधिक टिकाऊ होते हैं और सुचारू संचालन प्रदान करते हैं। ये कम शोर करते हैं और कम घर्षण उत्पन्न करते हैं।
हेलिकल गियरबॉक्स के विशिष्ट अनुप्रयोगों में कन्वेयर, कूलर, क्रशर और अन्य भारी औद्योगिक अनुप्रयोग शामिल हैं। इनका उपयोग खाद्य, रसायन और मुद्रण उद्योगों में भी किया जाता है।
हेलिकल गियरबॉक्स दो मुख्य प्रकार के होते हैं: सिंगल हेलिकल गियरबॉक्स और डबल हेलिकल गियरबॉक्स। सिंगल गियरबॉक्स में, दांत अक्ष के साथ एक निश्चित कोण पर होते हैं। डबल गियरबॉक्स में, दांत विपरीत कोणों पर होते हैं।
दोनों प्रकार के गियर के अपने-अपने फायदे हैं। स्पर गियर कम गति वाले अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त है और निर्माण में भी कम खर्चीला है। हालांकि, हेलिकल गियर अधिक कुशल होते हैं। वे कम शोर करते हैं और उनमें दांतों के आपस में जुड़ने की क्षमता भी अधिक होती है।
हेलिकल गियर का पिच सर्कल व्यास स्पर गियर की तुलना में अधिक होता है। इसी कारण ये अधिक भार सहन कर सकते हैं और अधिक टिकाऊ होते हैं। हेलिकल गियरबॉक्स में थ्रस्ट बल को सहारा देने के लिए थ्रस्ट बेयरिंग का उपयोग किया जाता है। सुचारू संचालन सुनिश्चित करने के लिए हेलिकल गियर धीरे-धीरे जुड़ते हैं।
हेलिकल गियर का उपयोग ऑटोमोटिव उद्योग में भी किया जाता है। ये ऑटोमोटिव ट्रांसमिशन प्रक्रिया में उपयोग होने वाले सबसे आम प्रकार के गियर हैं।

सर्पिल दांत बनाम कुंडलित दांत

उपयोग के आधार पर, बेवल गियर दो प्रकार के होते हैं: हेलिकल गियर और स्पाइरल दांत वाले बेवल गियर। इनकी ज्यामिति समान होती है, लेकिन इनका कार्य भिन्न-भिन्न होता है। हेलिकल गियर सुचारू संचालन और उच्च भार वहन क्षमता प्रदान करते हैं, जबकि स्पाइरल दांत वाले बेवल गियर अधिक लचीले होते हैं, अधिक गर्म होने का जोखिम कम करते हैं और इनका सेवा जीवन लंबा होता है।
हेलिकल गियर मुख्य रूप से हेलिकल या क्रॉस शाफ्ट के लिए उपयोग किए जाते हैं। इनके दांत गियर अक्ष के साथ एक सटीक कोण पर काटे जाते हैं। ये भारी भार के दौरान सुचारू क्रिया प्रदान करते हैं और उच्च गति पर उपयोग किए जाते हैं। इनका उपयोग गैर-समानांतर शाफ्ट के लिए भी किया जा सकता है। हालांकि, ये स्पर गियर की तुलना में कम कुशल होते हैं।
स्पूर गियर मुख्य रूप से समानांतर शाफ्टों के लिए उपयोग किए जाते हैं। इनके सीधे दांत गियर अक्ष के समानांतर होते हैं। इनके दांत अचानक संपर्क में आते हैं, जिससे कंपन और शोर उत्पन्न होता है। हालांकि, हेलिकल गियर धीरे-धीरे संपर्क स्थापित करते हैं, जिससे कंपन और बैकलैश कम हो जाते हैं।
हेलिकल गियर का रूट स्ट्रेस, स्पर गियर से अलग होता है। यह गियर के हेलिक्स कोण और वेब की मोटाई पर निर्भर करता है। दांतों का प्रेशर कोण भी वक्रता त्रिज्या को प्रभावित करता है। ये कारक अनुप्रस्थ संपर्क अनुपात को प्रभावित करते हैं, जिससे संपर्क रेखा की लंबाई कम हो जाती है।
हेलिकल गियर का उपयोग अक्सर घूर्णन कोण को 90 डिग्री तक बदलने के लिए किया जाता है। इनका उपयोग झटके से होने वाले भार को कम करने के लिए भी किया जा सकता है। इन गियरों का उपयोग समानांतर या क्रॉस शाफ्ट पर किया जा सकता है।

पीबी और पीएलबी श्रृंखला

PB और PLB सीरीज़ के हेलिकल गियरबॉक्स कई फायदे देते हैं, जिनमें उच्च पावर घनत्व और कॉम्पैक्ट मॉड्यूलर डिज़ाइन शामिल हैं। उच्च आउटपुट टॉर्क देने के अलावा, ये कम रखरखाव और लंबी जीवन अवधि भी प्रदान करते हैं। निर्माताओं ने मजबूत केस, कठोर वर्म और स्क्रू थ्रेड व्यवस्था और उच्च रिडक्शन अनुपात प्रदान करने के लिए भी काफी मेहनत की है। इनमें पैरेलल शाफ्ट इनपुट विकल्प भी उपलब्ध हैं। इसका मतलब है कि आप एक ही गियरबॉक्स का उपयोग करके सिंक्रोनाइज़्ड गियर की पूरी श्रृंखला को चला सकते हैं।
यह न केवल उपलब्ध सबसे टिकाऊ गियरबॉक्सों में से एक है, बल्कि सबसे बहुमुखी गियरबॉक्सों में से भी एक है। वास्तव में, कंपनी सिंगल गियरबॉक्स से लेकर पूरी तरह से मॉड्यूलर मल्टीपल गियरबॉक्स डिज़ाइन तक कई प्रकार के गियरबॉक्स बनाती है। उच्च शक्ति घनत्व के कारण यह तंग औद्योगिक स्थानों में भी काम कर सकता है। PB और PLB सीरीज़ के हेलिकल गियरबॉक्स विभिन्न आकारों में उपलब्ध हैं, जिससे आपको अपने उपयोग के लिए एकदम सही गियरबॉक्स मिल जाता है। PB और PLB सीरीज़ के हेलिकल गियरबॉक्स आपके अगले उपयोग के लिए एक किफायती विकल्प भी हैं। कंपनी आपकी विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अनुकूलित समाधान भी प्रदान करती है।
सबसे अच्छी बात यह है कि आप इन गियरबॉक्स को उचित कीमत पर खरीद सकते हैं, जो आपकी मेहनत की कमाई के लिए बिल्कुल सही है। निर्माता उद्योग में अग्रणी वारंटी भी प्रदान करते हैं। PB और PLB श्रृंखला के हेलिकल और वर्म गियरबॉक्स विभिन्न आकारों और कॉन्फ़िगरेशन में उपलब्ध हैं, जो आपके उपयोग के लिए उपयुक्त हैं।

हेरिंगबोन गियर

हेलिकल गियरबॉक्स में हेरिंगबोन गियर का उपयोग करने से उच्च गति पर शांत संचालन और न्यूनतम अक्षीय बल जैसे लाभ प्राप्त होते हैं। इन गियरों का उपयोग भारी मशीनरी अनुप्रयोगों में भी किया जा सकता है। हालांकि, इनका निर्माण अधिक कठिन और महंगा होता है।
हेरिंगबोन गियर डबल हेलिकल गियर के समान होते हैं, सिवाय इसके कि इनमें केंद्रीय अंतराल नहीं होता है। मूल रूप से, इन्हें सटीक पैटर्न के अनुसार ढलाई करके बनाया जाता था।
आजकल, इनमें गियर के दांतों के दो सेट आपस में जुड़े होते हैं। इनमें उच्च स्तर का सामंजस्य होता है, जिससे गियरबॉक्स की भार वहन क्षमता बढ़ जाती है। साथ ही, ये घिसाव और शोर को भी कम करते हैं।
ये गियर आमतौर पर डबल हेलिकल गियर से छोटे होते हैं। इसी वजह से ये उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं जहाँ कंपन अधिक होता है। इनका बड़ा संपर्क क्षेत्र तनाव को कम करता है। इनकी भार वहन क्षमता भी अधिक होती है। इनका उपयोग ट्रांसमिशन, भारी मशीनरी और डिफरेंशियल में किया जाता है।
टॉर्क गियरबॉक्स में हेरिंगबोन गियर का भी उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से उन गियरबॉक्स में जिनमें महत्वपूर्ण थ्रस्ट बेयरिंग नहीं होती है। हालांकि, निर्माण संबंधी कठिनाइयों के कारण इनका उपयोग कम होता है।
हेरिंगबोन गियर बनाने की समस्या के कई समाधान हैं। एक समाधान है गियर काटने के लिए केंद्रीय खांचे का उपयोग करना। दूसरा समाधान है दो पेचदार गियरों को एक साथ जोड़ना। एक अन्य समाधान है पुरानी मशीनों का उपयोग करना जिन्हें हेरिंगबोन गियर बनाने के लिए पुनर्निर्मित किया जा सकता है।
हैरिंगबोन गियर को मिलिंग विधि से संसाधित किया जा सकता है। हालांकि, इस विधि का उपयोग सभी हैरिंगबोन गियर को संसाधित करने के लिए नहीं किया जा सकता है।

सीएक्स द्वारा संपादित, 31 मई 2023