“मुझे वर्म गियर की ज़रूरत है” कहना कभी भी पर्याप्त क्यों नहीं होता?
कोरिया एवर-पावर में आने वाली हर वर्म गियर संबंधी पूछताछ के बाद एक ही तरह के सवाल पूछे जाते हैं। ऐसा इसलिए नहीं कि जवाब देना मुश्किल है, बल्कि इसलिए कि अधिकतर पूछताछ में जवाब नहीं दिए जाते। अधूरे मापदंडों के कारण कोटेशन में प्रति अंतराल एक राउंड-ट्रिप की देरी होती है। सभी 10 मापदंडों की पुष्टि वाले विनिर्देश के लिए एक कार्यदिवस के भीतर कोटेशन प्राप्त हो जाता है। तीन मापदंडों वाले विनिर्देश के लिए कीमत तय करने से पहले स्पष्टीकरण के आदान-प्रदान में एक सप्ताह लग सकता है - और यह सप्ताह अक्सर मशीन विकास कार्यक्रम के महत्वपूर्ण चरण में होता है।
ये 10 पैरामीटर मनमाने नहीं हैं। ये एक तार्किक क्रम का पालन करते हैं: प्रत्येक पैरामीटर अगले पैरामीटर के लिए उपलब्ध विकल्पों को सीमित करता है। अनुपात से शुरू करें और आप स्टार्ट काउंट निर्धारित कर सकते हैं। स्टार्ट काउंट दक्षता निर्धारित करता है, जो टॉर्क बजट को प्रभावित करता है। टॉर्क मॉड्यूल निर्धारित करता है। मॉड्यूल और अनुपात मिलकर केंद्र दूरी निर्धारित करते हैं। केंद्र दूरी वह है जिसे हाउसिंग में समायोजित किया जाना चाहिए। सब कुछ पहले पैरामीटर से शुरू होता है: आवश्यक गियर अनुपात। सही क्रम रखने से सबसे आम विनिर्देश त्रुटि से बचा जा सकता है - एक मॉड्यूल का चयन करना और फिर यह पता लगाना कि यह उपलब्ध हाउसिंग स्थान के साथ मेल नहीं खाता है।
क्रम में 10 पैरामीटर इस प्रकार हैं:
- गियर अनुपात i
- प्रारंभ गणना z1
- मॉड्यूल एम
- आउटपुट टॉर्क T2
- केंद्र दूरी a
- बोर और शाफ्ट फिट
- कीवे
- सामग्री और कर्तव्य वर्ग
- परिशुद्धता वर्ग
- दस्तावेज़ीकरण पैकेज
10 विशिष्ट पैरामीटर — प्रत्येक की आवश्यकताएँ और उनका महत्व
01
गियर अनुपात i = n₁ ÷ n₂
सबसे पहले मोटर की गति (n₁) और आवश्यक आउटपुट शाफ्ट की गति (n₂) निर्धारित करें। अनुपात i = n₁ ÷ n₂ प्राथमिक डिज़ाइन इनपुट है — बाकी सब कुछ इसी से निर्धारित होता है। 1450 RPM पर चलने वाली 4-पोल मोटर, जो 29 RPM पर घूमने वाले शाफ्ट को चलाती है, के लिए i = 50:1 का अनुपात आवश्यक है। हमेशा पहले सटीक आवश्यक अनुपात की गणना करें, फिर निकटतम मानक कैटलॉग अनुपात चुनें या एक कस्टम अनुपात निर्दिष्ट करें। मानक अनुपात (10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100:1) आपकी आवश्यकता से पूरी तरह मेल नहीं खा सकते हैं। गैर-मानक अनुपात लेवल 3 सेमी-कस्टम विनिर्देश में बिना नए टूलिंग के उपलब्ध हैं। गियर अनुपात यह भी निर्धारित करता है कि सेल्फ-लॉकिंग संभव है या नहीं: उच्च अनुपातों (सिंगल-स्टार्ट वर्म के साथ ≥ 30:1) पर, सेल्फ-लॉकिंग आमतौर पर संभव होती है; कम अनुपातों पर, इसके लिए सत्यापन की आवश्यकता होती है।
02
प्रारंभ गणना z1 (1, 2, या 4)
स्टार्ट काउंट एक साथ दो गुणों को निर्धारित करता है: सेल्फ-लॉकिंग क्षमता और दक्षता। सिंगल-स्टार्ट (z1=1): लीड एंगल कम → अधिकांश अनुपातों पर सेल्फ-लॉकिंग → दक्षता 50–75%। डबल-स्टार्ट (z1=2): दक्षता 72–82% तक बेहतर होती है → मामूली सेल्फ-लॉकिंग। फोर-स्टार्ट (z1=4): दक्षता 83–90% → सेल्फ-लॉकिंग संभव नहीं। जब भी लोड-होल्डिंग (सुरक्षा सेल्फ-लॉकिंग) की आवश्यकता हो, z1=1 निर्दिष्ट करें — झुके हुए कन्वेयर, होइस्ट और कोबोट जॉइंट्स के लिए। अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान पर सेल्फ-लॉकिंग की जाँच करें, परिवेशी तापमान पर नहीं: घर्षण गुणांक तापमान के साथ घटता है, जिससे उस ड्राइव में सेल्फ-लॉकिंग व्यवहार समाप्त हो सकता है जो 20°C पर सेल्फ-लॉक होती है लेकिन 70°C हाउसिंग तापमान पर नहीं।
03
मॉड्यूल m (टॉर्क से, अनुपात से नहीं)
मॉड्यूल का चयन आवश्यक आउटपुट टॉर्क के आधार पर किया जाता है, न कि अनुपात के आधार पर। टिन ब्रॉन्ज़ व्हील के लिए टॉर्क-मॉड्यूल संबंध इस प्रकार है: T₂_रेटेड ≈ 0.9 × m³ × z₂ × 120 MPa (मध्यम गति पर ZCuSn10Pb1 के लिए लगभग)। 50:1 (z₂=50) पर 300 Nm के आवश्यक T₂ के लिए: m³ ≥ 300 / (0.9 × 50 × 0.12) → m³ ≥ 55.6 → m ≥ 3.82 → M4 का चयन करें। मानक मॉड्यूल: M1, 1.25, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 8, 10। गैर-मानक मॉड्यूल (M3.5, M4.5, M7) के लिए लेवल 4 कस्टम टूलिंग की आवश्यकता होती है। सर्विस फैक्टर मार्जिन प्रदान करने के लिए हमेशा न्यूनतम परिकलित मान से एक मानक मॉड्यूल स्टेप ऊपर का चयन करें।
04
आउटपुट टॉर्क T₂ (लोड × सर्विस फैक्टर)
अनुप्रयोग से परिकलित टॉर्क: रैखिक तंत्रों के लिए T₂ = F × r (F = भार बल, r = आघूर्ण भुजा), या घूर्णी तंत्रों के लिए T₂ = P/ω। सेवा गुणांक लागू करें: सुचारू स्थिर भार (पंखे, पंप) के लिए 1.0–1.25; मध्यम झटके (भार के साथ शुरू होने वाले कन्वेयर) के लिए 1.5; भारी झटके (जाम होने की संभावना वाले पदार्थ प्रबंधन, उच्च-चक्र स्टार्ट-स्टॉप) के लिए 2.0–2.5। डिज़ाइन टॉर्क T₂_design = T₂_load × SF। आउटपुट शाफ्ट पर मोटर टॉर्क ≠ डिज़ाइन टॉर्क: T₂_motor = T_motor × i × η — दक्षता में कमी का अर्थ है कि मोटर को भार टॉर्क के अनुपात से अधिक इनपुट टॉर्क प्रदान करना होगा।
05
केंद्र दूरी a (व्युत्पन्न, चयनित नहीं)
मॉड्यूल, स्टार्ट काउंट और टूथ काउंट तय हो जाने के बाद, सेंटर डिस्टेंस निर्धारित किया जाता है: a = m(q + z₂)/2, जहाँ q व्यास का अनुपात है (आमतौर पर 8-16, जिसे अक्सर q=12 या q=10 चुना जाता है)। M4 के लिए, q=12, z₂=50: a = 4(12+50)/2 = 124 mm। सेंटर डिस्टेंस एक स्वतंत्र चर नहीं है। मशीन हाउसिंग को परिशुद्धता वर्ग के लिए आवश्यक सहनशीलता (आमतौर पर मानक के लिए ±0.10 mm, परिशुद्धता ड्राइव के लिए ±0.05 mm) के भीतर परिकलित सेंटर डिस्टेंस को समायोजित करना होगा। हाउसिंग का डिज़ाइन या चयन सेंटर डिस्टेंस के आधार पर किया जाता है - पहले हाउसिंग का डिज़ाइन न करें और फिर गियर सेट को उसमें फिट करें।
06
बोर व्यास और शाफ्ट फिट
बोर का निर्माण H7 टॉलरेंस (मानक होल आधार) के अनुसार किया जाता है। शाफ्ट फिट प्रकार: H7/k6 — ट्रांज़िशन फिट, रखरखाव के लिए हटाने योग्य; H7/n6 — हल्का इंटरफेरेंस, मानक मध्यम-ड्यूटी स्थायी असेंबली; H7/p6 — मध्यम इंटरफेरेंस, हेवी-ड्यूटी शॉक अनुप्रयोगों के लिए (असेंबल करने के लिए हाइड्रोलिक प्रेस या हीटिंग की आवश्यकता होती है)। गैर-मानक बोर व्यास (कोई भी मान, केवल कैटलॉग स्टेप्स नहीं) लेवल 2 कस्टम के रूप में 2-4 सप्ताह के लीड टाइम और बिना किसी टूलिंग लागत के उपलब्ध हैं। बोर व्यास को 0.1 मिमी तक और फिट प्रकार को स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट करें। डुप्लेक्स वर्म शाफ्ट (समायोज्य बैकलैश) के लिए एक अलग शाफ्ट फिट की आवश्यकता होती है — अक्षीय समायोजन की अनुमति देने के लिए H7/g6 क्लीयरेंस फिट।
07
कीवे आयाम
कीवे के आयाम बोर व्यास के आधार पर DIN 6885A के अनुसार निर्धारित किए जाते हैं। 30 मिमी बोर के लिए: 8×7 मिमी की (8 चौड़ाई × 7 ऊँचाई)। 50 मिमी बोर के लिए: 14×9 मिमी की। कृपया निम्नलिखित जानकारी दें: (1) कीवे मानक (DIN 6885A मीट्रिक डिफ़ॉल्ट), (2) कीवे चौड़ाई टॉलरेंस (सामान्य क्लीयरेंस के लिए JS9; इंटरफेरेंस की फिट के लिए P9), (3) क्या सेट स्क्रू होल आवश्यक है। यदि कीवे की आवश्यकता नहीं है, तो इसे स्पष्ट रूप से बताएं — निर्देश न देने पर, 10 मिमी से अधिक के सभी बोरों पर मानक के रूप में कीवे बनाया जाएगा। यदि दो कीवे की आवश्यकता है (संतुलन या अतिरिक्त सुरक्षा के लिए 90° के कोण पर), तो इसे ऑर्डर देते समय निर्दिष्ट किया जाना चाहिए।
08
सामग्री और कर्तव्य वर्ग
शाफ़्ट की सामग्री कठोरता और कठोरता क्षमता निर्धारित करती है; व्हील की सामग्री खरोंच-रोधी क्षमता और मजबूती निर्धारित करती है। ये एक जोड़ी हैं — सही संयोजन कार्य वर्ग और वातावरण पर निर्भर करता है। D1 हल्का: C45 इंडक्शन-कठोर + ZCuSn10Pb1। D2 मध्यम: 40Cr थ्रू-कठोर + ZCuSn10Pb1। D3 भारी: SCM415 कार्बराइज्ड + ZCuAl10Fe3। खाद्य/समुद्री: SS316 + SS316 या SS316 + ZCuSn10Pb1। केवल शाफ़्ट ग्रेड बताना ('मुझे 40Cr शाफ़्ट चाहिए') पर्याप्त नहीं है — व्हील मिश्रधातु का भी उल्लेख करना आवश्यक है। कुछ परिस्थितियों में ZCuAl10Fe3 व्हील के मुकाबले 40Cr शाफ़्ट में कठोरता का अंतर अपर्याप्त होता है; देखें सामग्री चयन मार्गदर्शिका जोड़ी बनाने के नियमों के लिए।
09
परिशुद्धता वर्ग (डीआईएन 5-12)
DIN परिशुद्धता वर्ग लीड विचलन, प्रोफ़ाइल विचलन, पिच त्रुटि और दांत की मोटाई पर स्वीकार्य सहनशीलता को निर्दिष्ट करता है। DIN 12: वाणिज्यिक (केवल हॉब्ड, सामान्य औद्योगिक); DIN 9–10: मानक औद्योगिक (हॉब्ड + संभव टच-ग्राइंड); DIN 7–8: परिशुद्धता (थ्रेड-ग्राउंड); DIN 5–6: उच्च परिशुद्धता (ग्राउंड और लैप्ड, रोबोटिक और पोजिशनिंग ड्राइव के लिए)। प्रत्येक उच्च स्तर विनिर्माण लागत को लगभग दोगुना कर देता है। अपने अनुप्रयोग के लिए आवश्यक न्यूनतम वर्ग निर्दिष्ट करें। वेयरहाउस कन्वेयर ड्राइव के लिए DIN 6 का अत्यधिक उपयोग करने से लागत तो बढ़ती है लेकिन परिचालन लाभ नहीं होता; इंडेक्सिंग रोबोट के लिए DIN 9 का कम उपयोग करने से स्थिति त्रुटियां उत्पन्न होती हैं। आवश्यक परिशुद्धता वर्ग के साथ अनुप्रयोग प्रकार का उल्लेख करें ताकि कोरिया एवर-पावर यह पुष्टि कर सके कि विनिर्देश उपयुक्त है।
10
दस्तावेज़ीकरण पैकेज
दस्तावेज़ीकरण स्तर आपकी गुणवत्ता प्रणाली की आवश्यकता के अनुरूप होना चाहिए। मानक आपूर्ति: सामग्री प्रमाणपत्र (हीट नंबर ट्रेस करने योग्य) + सीएमएम आयामी निरीक्षण रिपोर्ट। खाद्य/एचएसीसीपी: सतह खुरदरापन रिपोर्ट (आरए माप) + एनएसएफ एच1 स्नेहक अनुकूलता पुष्टिकरण + एचएसीसीपी क्षेत्र विवरण जोड़ें। समुद्री/अपतटीय: 500 घंटे का एएसटीएम बी117 नमक स्प्रे परीक्षण प्रमाणपत्र जोड़ें। चिकित्सा उपकरण (आईएसओ 13485): आईएसओ 10993-1 जैव अनुकूलता संदर्भ + ताप उपचार रिकॉर्ड + मिल परीक्षण प्रमाणपत्र जोड़ें। ऑटोमोटिव ओईएम (पीपीएपी): पीपीएपी स्तर 1, 2, या 3 निर्दिष्ट करें। दस्तावेज़ीकरण आवश्यकताओं को भेजे गए ऑर्डर के बाद पूरा करना हमेशा संभव नहीं होता है - ऑर्डर देते समय इनका उल्लेख करें, और कोरिया एवर-पावर ऑर्डर स्वीकार करने से पहले उपलब्धता की पुष्टि करेगा।
उदाहरण सहित: मोटर + लोड से लेकर संपूर्ण विनिर्देशन तक
उपयोग: झुका हुआ बेल्ट कन्वेयर, गोदाम वितरण केंद्र। मोटर: 4-पोल, 1450 आरपीएम, 3 किलोवाट। ड्राइव ड्रम का व्यास: 200 मिमी (आवश्यक आउटपुट: 38.2 आरपीएम)। झुकाव: 15°, भार क्षमता: 600 किलोग्राम। मानक औद्योगिक इनडोर वातावरण।
पैरामीटर निर्माण
① अनुपात
1450 ÷ 38.2 = 37.96 → मानक 40:1 (आउटपुट 36.25 आरपीएम — स्वीकार्य ±5%)
② गिनती शुरू करें
ढलान के लिए भार वहन क्षमता आवश्यक है → z1 = 1 (65°C हाउसिंग तापमान पर सेल्फ-लॉकिंग की जांच करें)
③ टॉर्क
एफ = 600 × 9.81 × पाप15° + 0.15 × 600 × 9.81 × cos15° ≈ 2,368 एन; टी2 = 2,368 × 0.10 = 237 एनएम; एसएफ=1.5 → T_design = 355 एनएम
④ मॉड्यूल
m³ ≥ 355 / (0.9 × 40 × 0.12) = 82.2 → m ≥ 4.34 → मॉड्यूल एम5 (मी³=125)
⑤ केंद्र दूरी
a = 5(12+40)/2 = 130 मिमी
⑥ बोर
शाफ्ट का व्यास 35 मिमी, मध्यम उपयोग, झटके रहित → ⌀35 मिमी H7/n6
⑦ कुंजी मार्ग
35 मिमी बोर → 10×8 मिमी डीआईएन 6885ए
⑧ सामग्री
डी2 मीडियम, कोई झटका नहीं → 40Cr शाफ्ट (50–56 HRC) + ZCuSn10Pb1 व्हील
⑨ परिशुद्धता
गोदाम कन्वेयर → डीआईएन 8
⑩ दस्तावेज़ीकरण
मानक औद्योगिक → सामग्री प्रमाणपत्र + सीएमएम रिपोर्ट
विनिर्देशों से लेकर तैयार गियर सेट तक
प्रिंट करने योग्य विशिष्टता चेकलिस्ट
मोटर की गति (आरपीएम)
आवश्यक आउटपुट गति (आरपीएम)
गियर अनुपात i (गणना किया गया)
z1 की गिनती शुरू करें (स्व-लॉकिंग की आवश्यकता है?)
आवश्यक आउटपुट टॉर्क (Nm)
सेवा कारक लागू किया गया
डिजाइन टॉर्क T_design (Nm)
मॉड्यूल m — या टॉर्क से पुष्टि करें
केंद्र दूरी a (मिमी)
बोर का व्यास (मिमी)
शाफ्ट फिट प्रकार (H7/k6/n6/p6)
कीवे (DIN 6885A चौड़ाई×ऊंचाई, या कोई नहीं)
वर्म शाफ्ट सामग्री + कठोरता
वर्म व्हील मिश्र धातु
कर्तव्य वर्ग D1–D4
परिशुद्धता वर्ग (डीआईएन 5-12)
आईपी रेटिंग आवश्यक है
परिचालन तापमान सीमा (°C)
विशेष वातावरण
आवश्यक प्रलेखन मानक