वर्म गियर स्टेपर मोटर में संचरण सिद्धांत

वर्म गियर ट्रांसमिशन में एक वर्म और एक वर्म व्हील होता है, और आमतौर पर वर्म ही सक्रिय भाग होता है। वर्म गियर में एक ही प्रकार के दाएं और बाएं धागे होते हैं, जिन्हें क्रमशः दाएं और बाएं वर्म गियर कहा जाता है। वर्म एक ऐसा गियर होता है जिसमें एक या अधिक पेचदार दांत होते हैं जो वर्म व्हील के साथ मिलकर एक स्टैगर्ड शाफ्ट गियर युग्म बनाते हैं। इंडेक्सिंग सतह बेलनाकार, शंक्वाकार या वृत्ताकार हो सकती है, और आर्किमिडीज वर्म, इनवोल्यूट वर्म, सामान्य स्ट्रेट प्रोफाइल वर्म और टेपर्ड एनवेलपिंग सिलिंड्रिकल वर्म की चार श्रेणियां होती हैं।

 

वर्म गियर ट्रांसमिशन के फायदे।

 

✦ एकल-चरण संचरण अनुपात बड़ा है, सामान्यतः i=10~100 होता है। विद्युत संचरण के लिए अनुक्रमण तंत्र में, अधिकतम 1500 से अधिक हो सकता है।

✦ समान मेषिंग रैखिक संपर्क है, जो बड़ी शक्ति का सामना कर सकती है।

✦ कॉम्पैक्ट संरचना, सुचारू संचरण और कम शोर।

✦ जब वर्म का लिफ्ट कोण गियरों के बीच समतुल्य घर्षण कोण से कम होता है, तो यह काउंटर-स्ट्रोक के साथ सेल्फ-लॉकिंग होता है, यानी केवल वर्म ही वर्म व्हील को चला सकता है, वर्म व्हील नहीं।

वर्म गियर ड्राइव के नुकसान।

✦जब दो अक्ष लंबवत होते हैं, तो दो पहिया नोड्स का रैखिक वेग लंबवत होता है, इसलिए सापेक्ष फिसलने की गति अधिक होती है, जिससे गर्मी और घिसाव आसानी से हो जाता है।

✦कम दक्षता, सामान्यतः 0.7 से 0.8; सेल्फ-लॉकिंग वर्म गियर वाले वर्म गियर और भी कम कुशल होते हैं, सामान्यतः 0.5 से कम।

 

क्यावर्म गियर स्टेपर मोटरक्या उनमें स्व-लॉकिंग की क्षमता होना अनिवार्य है?

नहीं, कुछ पूर्व शर्तें हैं। जब लीड कोण < घर्षण कोण होता है, तबवर्म गियर स्टेपर मोटरयह स्वतः लॉक होने वाला हो सकता है।

आमतौर पर जब गियर रिडक्शन स्टेपर मोटर का चयन किया जाता है, तो उपयोगकर्ता को पावर फेलियर प्रोटेक्शन या ब्रेक मोटर का उपयोग करना आवश्यक होता है, इसलिए रोकने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए ब्रेक के साथ गियर रिडक्शन मोटर का चयन किया जाता है, लेकिन इसका मतलब पूर्ण रूप से रुकना नहीं है, थोड़ी सी जड़ता अभी भी मौजूद रहती है।

सेल्फ-लॉकिंग क्या है?सेल्फ-लॉकिंग की अवधारणा यह है कि चाहे कितना भी बल लगाया जाए, चाहे कितना भी जड़त्व हो, मशीन तब तक चालू नहीं हो सकती जब तक सक्रिय भाग चलना बंद न कर दे, पूरी मशीन ब्रेक लगा सकती है। वर्म गियर स्टेपर मोटर में यह सेल्फ-लॉकिंग गुण होता है। गियर स्टेपर मोटरों में सेल्फ-लॉकिंग गुण नहीं होता है, जबकि 1:30 और उससे अधिक के गति अनुपात वाले वर्म गियर रिड्यूसर में विश्वसनीय सेल्फ-लॉकिंग गुण होता है, और रिडक्शन अनुपात जितना अधिक होगा, सेल्फ-लॉकिंग गुण उतना ही बेहतर होगा।

वर्म गियर स्टेपर मोटर के सेल्फ-लॉकिंग प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए रिडक्शन रेशियो का चयन कैसे करें?

1. वर्म गियर घर्षण गुणांक 0.6 है, वर्म गियर गाइड कोण 3°29′11″ से कम है जो स्व-लॉकिंग है, और इसके विपरीत।

2. वर्म गियर घर्षण गुणांक 0.7 है, वर्म गियर गाइड कोण 4°03′57″ से कम है जो स्व-लॉकिंग है, और इसके विपरीत।

3. जब वर्म व्हील का घर्षण गुणांक 0.8 होता है, तो वर्म का लीड कोण 4°38′39″ से कम होता है, यानी स्व-लॉकिंग, और इसके विपरीत।

जब वर्म का लीड कोण, आपस में जुड़े पहियों के दांतों के बीच समतुल्य घर्षण कोण से कम होता है, तो रिडक्शन स्टेपर मोटर तंत्र में स्वतः लॉकिंग की सुविधा होती है, जिससे रिवर्स स्वतः लॉकिंग प्राप्त की जा सकती है, यानी केवल वर्म ही वर्म व्हील को चला सकता है, न कि वर्म व्हील वर्म को चला सकता है। भारी मशीनरी के डिजाइन में, डिजाइनर आमतौर पर स्वतः लॉकिंग वाले वर्म गियर तंत्र का उपयोग करते हैं, क्योंकि इसकी रिवर्स स्वतः लॉकिंग सुरक्षा में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

वर्म व्हील और वर्म गियर की गणना का सूत्र।

1. संचरण अनुपात = वर्म गियर के दांतों की संख्या ÷ वर्म हेड की संख्या

2. केंद्र दूरी = (वर्म व्हील पिच + वर्म गियर पिच) ÷ 2

3. वर्म व्हील का व्यास = (दांतों की संख्या + 2) × मापांक

4. वर्म व्हील पिच = मॉड्यूल × दांतों की संख्या

5. वर्म पिच = वर्म का बाहरी व्यास - 2 × मॉड्यूल

6. वर्म गाइड = π×मॉड्यूल×हेड

7. हेलिक्स कोण (गाइड कोण) tgB = (मॉड्यूलस × हेड संख्या) ÷ वर्म पिच

8. वर्म लीड = π × मॉड्यूल × हेड

9. मापांक = अनुक्रमण वृत्त का व्यास / दांतों की संख्या

केंचुए के सिरों की संख्या: एक सिर वाला केंचुआ (इसमें केवल एक हेलिक्स होता है, यानी केंचुआ एक सप्ताह में घूमता है और केंचुए का पहिया एक दांत से होकर गुजरता है); दो सिर वाला केंचुआ (इसमें दो हेलिक्स होते हैं, यानी केंचुआ एक सप्ताह में घूमता है और केंचुए का पहिया दो दांतों से होकर गुजरता है)।

मॉडुलस पेंच पर मौजूद हेलिक्स का आकार होता है, यानी मॉडुलस जितना अधिक होगा, पेंच पर मौजूद हेलिक्स उतना ही बड़ा होगा।

व्यास कारक पेंच की मोटाई है।

मापांक: गियर का इंडेक्सिंग सर्कल, गियर के प्रत्येक भाग के डिजाइन और आयामों की गणना के लिए मानक होता है, और गियर इंडेक्सिंग सर्कल की परिधि = πd = zp होती है, इसलिए इंडेक्सिंग सर्कल का व्यास

d=zp/π

उपरोक्त समीकरण में π एक अपरिमेय संख्या होने के कारण, सूचकांक वृत्त को संदर्भ के रूप में स्थापित करना सुविधाजनक नहीं है। गणना, निर्माण और निरीक्षण को सुगम बनाने के लिए, π/π अनुपात को कृत्रिम रूप से कुछ सरल मानों के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है, और इस अनुपात को मापांक (मॉड्यूल) कहा जाता है, जिसे m से दर्शाया जाता है।

वर्म गियरिंग के प्रकार

वर्म ड्राइव के विभिन्न आकारों के आधार पर, इसे बेलनाकार वर्म ड्राइव, वलयाकार वर्म ड्राइव और शंक्वाकार वर्म ड्राइव में विभाजित किया जा सकता है। इनमें से बेलनाकार वर्म ड्राइव सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।

 

साधारण बेलनाकार वर्म गियर को आमतौर पर लेथ मशीन पर सीधी बस ब्लेड वाले टर्निंग टूल से काटा जाता है। टूल की स्थापना स्थिति और उपयोग किए गए टूल में बदलाव करके, ऊर्ध्वाधर अक्ष के अनुप्रस्थ काट में विभिन्न दांत प्रोफाइल वाले चार प्रकार के वर्म गियर प्राप्त किए जा सकते हैं: इनवोल्यूट वर्म गियर (ZI प्रकार), आर्किमिडीज वर्म गियर (ZA प्रकार), सामान्य सीधी प्रोफाइल वाले वर्म गियर (ZN), और टेपरयुक्त एनवेलपिंग बेलनाकार वर्म गियर (ZK)।

 

अवतल कृमि (ZI प्रकार)- ब्लेड का तल वर्म बेस सिलेंडर के स्पर्शरेखा पर होता है, और अंतिम दांत अंदर की ओर मुड़े हुए होते हैं, जो उच्च गति और अधिक शक्ति के लिए उपयुक्त होते हैं।

 

आर्किमिडीयन कृमि (प्रकार ZA)अक्षीय तल के लंबवत दांत का प्रोफाइल आर्किमिडीयन स्क्रू होता है, और अक्ष के आगे वाले तल में दांत का प्रोफाइल सीधा होता है, जिससे प्रसंस्करण सरल और सटीकता कम होती है। (अक्षीय सीधा प्रोफाइल वर्म गियर)।

सामान्य सीधी प्रोफ़ाइल वाला कृमि (ZN)- संशोधित ग्राइंडिंग व्हील के साथ दांतों को पीसने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, प्रसंस्करण सरल है, अक्सर मल्टी-हेड वर्म के लिए उपयोग किया जाता है, संचरण दक्षता 0.9 तक होती है।

 

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