This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ഗിയര്‍
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
(→Gear) |
(→Gear) |
||
| വരി 1: | വരി 1: | ||
==ഗിയര്‍== | ==ഗിയര്‍== | ||
| - | ==Gear== | + | ===Gear=== |
തിരിഞ്ഞുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു ഷാഫ്ടില്‍ നിന്നും വളരെ അകലത്തിലല്ലാതെയുള്ള മറ്റൊരു ഷാഫ്ടിലേക്ക് ചലനമോ ശക്തിയോ പ്രേഷണം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള യന്ത്രസംവിധാനം. | തിരിഞ്ഞുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു ഷാഫ്ടില്‍ നിന്നും വളരെ അകലത്തിലല്ലാതെയുള്ള മറ്റൊരു ഷാഫ്ടിലേക്ക് ചലനമോ ശക്തിയോ പ്രേഷണം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള യന്ത്രസംവിധാനം. | ||
| വരി 12: | വരി 12: | ||
'''ഗിയര്‍ പല്ലുകള്‍.''' പല്ലുകളാണ് ഗിയറിന്റെ പ്രധാനഭാഗം. ഗിയര്‍ പല്ലുകളുടെ ഘടന ചിത്രം 1-ല്‍ നിന്നും മനസ്സിലാക്കാം. ഇവിടെ ഗിയര്‍ ചക്രത്തിന്റെ റിമ്മില്‍ (Rim) നിന്നും പല്ലുകള്‍ എഴുന്നു നില്‍ക്കുന്നതായി കാണാം. ചിത്രം 2-ല്‍ ഗിയറുകളിലെ പല്ലുകള്‍ തമ്മില്‍ പരസ്പരം കൂടിച്ചേര്‍ന്നിരിക്കുന്നതായി (mesh) കാണാം. ഗിയറുകളെ സംബന്ധിച്ച പ്രധാന സാങ്കേതിക പദങ്ങള്‍ വിശദമാക്കുവാന്‍ ചിത്രം 1-ഉം, 2-ഉം ഉപകരിക്കുന്നു. | '''ഗിയര്‍ പല്ലുകള്‍.''' പല്ലുകളാണ് ഗിയറിന്റെ പ്രധാനഭാഗം. ഗിയര്‍ പല്ലുകളുടെ ഘടന ചിത്രം 1-ല്‍ നിന്നും മനസ്സിലാക്കാം. ഇവിടെ ഗിയര്‍ ചക്രത്തിന്റെ റിമ്മില്‍ (Rim) നിന്നും പല്ലുകള്‍ എഴുന്നു നില്‍ക്കുന്നതായി കാണാം. ചിത്രം 2-ല്‍ ഗിയറുകളിലെ പല്ലുകള്‍ തമ്മില്‍ പരസ്പരം കൂടിച്ചേര്‍ന്നിരിക്കുന്നതായി (mesh) കാണാം. ഗിയറുകളെ സംബന്ധിച്ച പ്രധാന സാങ്കേതിക പദങ്ങള്‍ വിശദമാക്കുവാന്‍ ചിത്രം 1-ഉം, 2-ഉം ഉപകരിക്കുന്നു. | ||
| + | |||
| + | [[ചിത്രം:Giyar.png|300px]] | ||
ഗിയര്‍ ജ്യാമിതിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സാധാരണ സാങ്കേതിക സംജ്ഞകള്‍ ചുവടെ ചേര്‍ക്കുന്നു. | ഗിയര്‍ ജ്യാമിതിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സാധാരണ സാങ്കേതിക സംജ്ഞകള്‍ ചുവടെ ചേര്‍ക്കുന്നു. | ||
| + | |||
1.അഡെന്‍ഡം (Addendum) - അന്തരാള വൃത്തത്തിനും അഡന്‍ഡ വൃത്തത്തിനും ഇടയിലുള്ള ത്രിജ്യ ദൂരം. | 1.അഡെന്‍ഡം (Addendum) - അന്തരാള വൃത്തത്തിനും അഡന്‍ഡ വൃത്തത്തിനും ഇടയിലുള്ള ത്രിജ്യ ദൂരം. | ||
| വരി 24: | വരി 27: | ||
5.പൂര്‍ണആഴം - അഡെന്‍ഡം ഡിസൈന്‍ സഖ്യം ചേര്‍ന്ന ദൂരം. | 5.പൂര്‍ണആഴം - അഡെന്‍ഡം ഡിസൈന്‍ സഖ്യം ചേര്‍ന്ന ദൂരം. | ||
| - | 6.വൃത്തീയ അന്തരാളം - പുതിയ ഏതെങ്കിലും ഒരു ബിന്ദുവില്‍ നിന്നും തൊട്ടടുത്ത പല്ലിലെ അനുകൂലമായ ബിന്ദുവിലേക്ക് അന്തരാള വൃത്തത്തില്‍ക്കൂടിയുള്ള ദൂരം. | + | 6.വൃത്തീയ അന്തരാളം - പുതിയ ഏതെങ്കിലും ഒരു ബിന്ദുവില്‍ നിന്നും തൊട്ടടുത്ത പല്ലിലെ അനുകൂലമായ ബിന്ദുവിലേക്ക് അന്തരാള വൃത്തത്തില്‍ക്കൂടിയുള്ള ദൂരം. |
7.അന്തരാളബിന്ദു - ഇണ ഗിയറുകളുടെ (Mating Gear) അന്തരാള വൃത്തത്തില്‍ സ്പര്‍ശിക്കുന്ന ബിന്ദു. | 7.അന്തരാളബിന്ദു - ഇണ ഗിയറുകളുടെ (Mating Gear) അന്തരാള വൃത്തത്തില്‍ സ്പര്‍ശിക്കുന്ന ബിന്ദു. | ||
ഇണഗിയറുകളില്‍ ചെറുതിനെ പിനിയന്‍ (Pinion) എന്നു വിളിക്കുന്നു. പരസ്പരം മെഷ് ചെയ്യുന്ന ഗിയറുകളില്‍ ഓരോ ജോഡി പല്ലുകളും തമ്മില്‍ സ്പര്‍ശിക്കുന്ന ബിന്ദു എപ്പോഴും മര്‍ദരേഖയില്‍ (Pressure line) സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. അന്തരാള ബിന്ദുവില്‍ക്കൂടി അന്തരാളവൃത്തത്തിലേക്ക് വരയ്ക്കുന്ന സ്പര്‍ശകവും (Tangent) ഈ മര്‍ദരേഖയും തമ്മിലുള്ള കോണ്‍ ആണ് മര്‍ദകോണ്‍ (Pressure Angle). | ഇണഗിയറുകളില്‍ ചെറുതിനെ പിനിയന്‍ (Pinion) എന്നു വിളിക്കുന്നു. പരസ്പരം മെഷ് ചെയ്യുന്ന ഗിയറുകളില്‍ ഓരോ ജോഡി പല്ലുകളും തമ്മില്‍ സ്പര്‍ശിക്കുന്ന ബിന്ദു എപ്പോഴും മര്‍ദരേഖയില്‍ (Pressure line) സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. അന്തരാള ബിന്ദുവില്‍ക്കൂടി അന്തരാളവൃത്തത്തിലേക്ക് വരയ്ക്കുന്ന സ്പര്‍ശകവും (Tangent) ഈ മര്‍ദരേഖയും തമ്മിലുള്ള കോണ്‍ ആണ് മര്‍ദകോണ്‍ (Pressure Angle). | ||
| + | |||
| + | [[ചിത്രം:Giyar2.png|300px]] | ||
ബ്രിട്ടീഷ് സമ്പ്രദായത്തില്‍, ഗിയര്‍ പല്ലുകളുടെ വലുപ്പം വ്യാസീയ അന്തരാളം കൊണ്ടാണ് കുറിക്കുക. അന്തരാള വൃത്തത്തിന്റെ ഓരോ ഇഞ്ച് വ്യാസത്തിനും എത്ര പല്ലുകള്‍ വീതമുണ്ട് എന്നതാണ് വ്യാസീയ അന്തരാളം. ഉദാഹരണത്തിന്, അന്തരാള വ്യാസത്തിന്റെ വ്യാസം 10 ഇഞ്ച് ആയിട്ടുള്ള ഒരു ഗിയറിന്റെ വ്യാസീയ അന്തരാളം 2 ആണെന്ന് വിചാരിക്കുക. എങ്കില്‍ ആ ഗിയറില്‍ 20 പല്ലുകള്‍ ഉണ്ടെന്ന് അനുമാനിക്കാം. വളരെ പ്രചാരത്തിലുള്ള വ്യാസീയ ആന്തരാളങ്ങള്‍ 1, 1 1/2, 2, 2 1/2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20,24, 32, 40, 48, 64, 72, 96, 120, 160 എന്നിവയാണ്. മെട്രിക് സമ്പ്രദായത്തില്‍ ഗിയര്‍ പല്ലുകളുടെ വലുപ്പം കുറിക്കുന്നത് മൊഡ്യൂള്‍ (module) എന്ന പദം കൊണ്ടാണ്. അന്തരാള വൃത്തത്തിന്റെ വ്യാസത്തെ പല്ലുകളുടെ എണ്ണംകൊണ്ട് ഭാഗിക്കുമ്പോള്‍ ലഭിക്കുന്നതാണ് മൊഡ്യൂള്‍. | ബ്രിട്ടീഷ് സമ്പ്രദായത്തില്‍, ഗിയര്‍ പല്ലുകളുടെ വലുപ്പം വ്യാസീയ അന്തരാളം കൊണ്ടാണ് കുറിക്കുക. അന്തരാള വൃത്തത്തിന്റെ ഓരോ ഇഞ്ച് വ്യാസത്തിനും എത്ര പല്ലുകള്‍ വീതമുണ്ട് എന്നതാണ് വ്യാസീയ അന്തരാളം. ഉദാഹരണത്തിന്, അന്തരാള വ്യാസത്തിന്റെ വ്യാസം 10 ഇഞ്ച് ആയിട്ടുള്ള ഒരു ഗിയറിന്റെ വ്യാസീയ അന്തരാളം 2 ആണെന്ന് വിചാരിക്കുക. എങ്കില്‍ ആ ഗിയറില്‍ 20 പല്ലുകള്‍ ഉണ്ടെന്ന് അനുമാനിക്കാം. വളരെ പ്രചാരത്തിലുള്ള വ്യാസീയ ആന്തരാളങ്ങള്‍ 1, 1 1/2, 2, 2 1/2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20,24, 32, 40, 48, 64, 72, 96, 120, 160 എന്നിവയാണ്. മെട്രിക് സമ്പ്രദായത്തില്‍ ഗിയര്‍ പല്ലുകളുടെ വലുപ്പം കുറിക്കുന്നത് മൊഡ്യൂള്‍ (module) എന്ന പദം കൊണ്ടാണ്. അന്തരാള വൃത്തത്തിന്റെ വ്യാസത്തെ പല്ലുകളുടെ എണ്ണംകൊണ്ട് ഭാഗിക്കുമ്പോള്‍ ലഭിക്കുന്നതാണ് മൊഡ്യൂള്‍. | ||
| വരി 35: | വരി 40: | ||
'''ഗിയര്‍പ്രവര്‍ത്തനം.''' ഷാഫ്ടുകളുടെ കറക്കവേഗത്തില്‍ നിശ്ചിതമായ വ്യതിയാനം വരുത്തുകയാണ് ഗിയറിന്റെ മൗലിക ധര്‍മം. ഈ പ്രവര്‍ത്തനം വിവരിക്കുന്നത് കറക്കവേഗങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള അനുപാതത്തിലാണ് (Velocity Ratio - VR) അതായത്, | '''ഗിയര്‍പ്രവര്‍ത്തനം.''' ഷാഫ്ടുകളുടെ കറക്കവേഗത്തില്‍ നിശ്ചിതമായ വ്യതിയാനം വരുത്തുകയാണ് ഗിയറിന്റെ മൗലിക ധര്‍മം. ഈ പ്രവര്‍ത്തനം വിവരിക്കുന്നത് കറക്കവേഗങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള അനുപാതത്തിലാണ് (Velocity Ratio - VR) അതായത്, | ||
| + | |||
| + | [[ചിത്രം:Giyar for.png|200px]] | ||
ഇവിടെ, N<sub>1</sub> ചാലകഗിയറിന്റെ കറക്കവേഗത്തെയും N<sub>2</sub> ചാലിത കറക്കവേഗത്തെയും T<sub>1</sub>, T<sub>2</sub> എന്നിവ യഥാക്രമം അവയുടെ പല്ലുകളുടെ എണ്ണത്തെയും കുറിക്കുന്നു. | ഇവിടെ, N<sub>1</sub> ചാലകഗിയറിന്റെ കറക്കവേഗത്തെയും N<sub>2</sub> ചാലിത കറക്കവേഗത്തെയും T<sub>1</sub>, T<sub>2</sub> എന്നിവ യഥാക്രമം അവയുടെ പല്ലുകളുടെ എണ്ണത്തെയും കുറിക്കുന്നു. | ||
| + | |||
| + | [[ചിത്രം:Giyar3.png|300px]] | ||
ചാലക-ചാലിത ഗിയറുകളുടെ കറക്കവേഗങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള അനുപാതം സ്ഥിരമായി ഒന്നാകണമെങ്കില്‍ ആവശ്യമായ ഒരു വ്യവസ്ഥ, പല്ലിന്റെ പ്രൊഫൈലുകള്‍ക്ക് സ്പര്‍ശനബിന്ദുവില്‍ക്കൂടി വരയ്ക്കുന്ന പൊതുലംബം ഗിയറുകളുടെ കേന്ദ്ര ബിന്ദുക്കളെ യോജിപ്പിക്കുന്ന രേഖയെ സ്ഥിരമായി ഒരേ ബിന്ദുവില്‍ ഖണ്ഡിച്ച് കൊണ്ടായിരിക്കണം എന്നതാണ്. ഗിയര്‍ പ്രവര്‍ത്തനത്തിന്റെ ഏറ്റവും മൗലികമായ നിയമമാണിത്. ഈ നിയമം അനുസരിക്കുന്ന പല ആകൃതികളും പല്ലുകള്‍ക്ക് കൊടുക്കുക സാധ്യമാണെങ്കിലും, പ്രധാനമായും രണ്ട് ആകൃതികളാണ് സാധാരണതരം ഗിയറുകളില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സൈക്ലോയ്ഡ് (Cycloid), ഇന്‍വല്യൂട്ടഡ് (Involuted) എന്നിയവയാണവ. | ചാലക-ചാലിത ഗിയറുകളുടെ കറക്കവേഗങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള അനുപാതം സ്ഥിരമായി ഒന്നാകണമെങ്കില്‍ ആവശ്യമായ ഒരു വ്യവസ്ഥ, പല്ലിന്റെ പ്രൊഫൈലുകള്‍ക്ക് സ്പര്‍ശനബിന്ദുവില്‍ക്കൂടി വരയ്ക്കുന്ന പൊതുലംബം ഗിയറുകളുടെ കേന്ദ്ര ബിന്ദുക്കളെ യോജിപ്പിക്കുന്ന രേഖയെ സ്ഥിരമായി ഒരേ ബിന്ദുവില്‍ ഖണ്ഡിച്ച് കൊണ്ടായിരിക്കണം എന്നതാണ്. ഗിയര്‍ പ്രവര്‍ത്തനത്തിന്റെ ഏറ്റവും മൗലികമായ നിയമമാണിത്. ഈ നിയമം അനുസരിക്കുന്ന പല ആകൃതികളും പല്ലുകള്‍ക്ക് കൊടുക്കുക സാധ്യമാണെങ്കിലും, പ്രധാനമായും രണ്ട് ആകൃതികളാണ് സാധാരണതരം ഗിയറുകളില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സൈക്ലോയ്ഡ് (Cycloid), ഇന്‍വല്യൂട്ടഡ് (Involuted) എന്നിയവയാണവ. | ||
| വരി 53: | വരി 62: | ||
'''ഹെലിക്കല്‍ ഗിയര്‍-''' ഉയര്‍ന്ന ശക്തി പ്രേഷണത്തിനാണ് സാധാരണയായി ഹെലിക്കല്‍ ഗിയറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഇത്തരം ഗിയറുകളില്‍ പല്ലുകള്‍ അക്ഷത്തില്‍ നിന്നു ചരിഞ്ഞ് ഹെലിക്സ് ആകൃതിയില്‍ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. അക്ഷവുമായി ചരിഞ്ഞ് നില്ക്കുന്ന പല്ലുകള്‍ ഉള്ളതിനാല്‍ ഇത്തരം ഗിയറുകളില്‍ പാര്‍ശ്വത്തള്ളല്‍ അനുഭവപ്പെടുന്നു. അതിനാല്‍, ഹെലിക്കല്‍ ഗിയറുകള്‍, ഇരട്ട ഹെലിക്കല്‍ ആകൃതിയിലാണ് പൊതുവേയുള്ളത്. ഇത്തരം ഗിയറുകള്‍ ഹെറിങ്ബോണ്‍ (Herring Bone) ഗിയറുകള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഇവിടെ പാര്‍ശ്വത്തള്ളല്‍ പരസ്പരം റദ്ദായി (cancel) പോകുന്നു. | '''ഹെലിക്കല്‍ ഗിയര്‍-''' ഉയര്‍ന്ന ശക്തി പ്രേഷണത്തിനാണ് സാധാരണയായി ഹെലിക്കല്‍ ഗിയറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഇത്തരം ഗിയറുകളില്‍ പല്ലുകള്‍ അക്ഷത്തില്‍ നിന്നു ചരിഞ്ഞ് ഹെലിക്സ് ആകൃതിയില്‍ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. അക്ഷവുമായി ചരിഞ്ഞ് നില്ക്കുന്ന പല്ലുകള്‍ ഉള്ളതിനാല്‍ ഇത്തരം ഗിയറുകളില്‍ പാര്‍ശ്വത്തള്ളല്‍ അനുഭവപ്പെടുന്നു. അതിനാല്‍, ഹെലിക്കല്‍ ഗിയറുകള്‍, ഇരട്ട ഹെലിക്കല്‍ ആകൃതിയിലാണ് പൊതുവേയുള്ളത്. ഇത്തരം ഗിയറുകള്‍ ഹെറിങ്ബോണ്‍ (Herring Bone) ഗിയറുകള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഇവിടെ പാര്‍ശ്വത്തള്ളല്‍ പരസ്പരം റദ്ദായി (cancel) പോകുന്നു. | ||
| + | |||
| + | [[ചിത്രം:Giyar5.png|300px|thumb]] | ||
ചലനം കൈമാറേണ്ട ഷാഫ്ടുകള്‍ രണ്ടും സമാന്തര പ്രതലങ്ങളില്‍ പരസ്പരം ചരിഞ്ഞു നില്ക്കുന്നുവെങ്കില്‍ ക്രോസ്ഡ് ഹെലിക്കല്‍ ഗിയറുകള്‍ ആവശ്യമായിവരുന്നു. ഇവയുടെ അന്തരാള പ്രതലം (Pitch Surface) സ്പര്‍ ഗിയറുകളുടേതു പോലെ സിലിണ്ടര്‍ ആകൃതിയിലാണ്. പക്ഷേ, രേഖീസ്പര്‍ശത്തിനു പകരം ബിന്ദു സ്പര്‍ശനമാണ് പല്ലുകള്‍ തമ്മില്‍ ഉണ്ടാകുന്നത്. | ചലനം കൈമാറേണ്ട ഷാഫ്ടുകള്‍ രണ്ടും സമാന്തര പ്രതലങ്ങളില്‍ പരസ്പരം ചരിഞ്ഞു നില്ക്കുന്നുവെങ്കില്‍ ക്രോസ്ഡ് ഹെലിക്കല്‍ ഗിയറുകള്‍ ആവശ്യമായിവരുന്നു. ഇവയുടെ അന്തരാള പ്രതലം (Pitch Surface) സ്പര്‍ ഗിയറുകളുടേതു പോലെ സിലിണ്ടര്‍ ആകൃതിയിലാണ്. പക്ഷേ, രേഖീസ്പര്‍ശത്തിനു പകരം ബിന്ദു സ്പര്‍ശനമാണ് പല്ലുകള്‍ തമ്മില്‍ ഉണ്ടാകുന്നത്. | ||
'''ബിവല്‍ ഗിയറുകള്‍-''' ഷാഫ്ടുകള്‍ സന്ധിക്കുകയാണെങ്കില്‍ ചലനപ്രേഷണത്തിന് ബിവല്‍ ഗിയറുകളാണുപയോഗിക്കുക. അച്ചുതണ്ടിന്റെ ദിശയില്‍ മാത്രമായിട്ട് വ്യതിയാനം വരുത്തുന്നതിനോ ദിശയും വേഗവും മാറ്റുന്നതിനോ ബിവല്‍ ഗിയറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. ബിവല്‍ ഗിയറുകളെ സംബന്ധിച്ച പ്രധാന സാങ്കേതിക പദങ്ങള്‍ ചിത്രം 5-ല്‍ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു. പല തരത്തിലുള്ള ബിവല്‍ ഗിയറുകളില്‍ അന്തരാള കോണ്‍ 90 ഡിഗ്രിയില്‍ കുറവാണ്. എന്നാല്‍ ആന്തര ബിവല്‍ ഗിയറുകളില്‍ ഇത് 90ബ്ബ-യില്‍ കൂടുതലാണ്. 90 അന്തരാള കോണുള്ള ഗിയറുകള്‍ ക്രൌണ്‍ഗിയര്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. | '''ബിവല്‍ ഗിയറുകള്‍-''' ഷാഫ്ടുകള്‍ സന്ധിക്കുകയാണെങ്കില്‍ ചലനപ്രേഷണത്തിന് ബിവല്‍ ഗിയറുകളാണുപയോഗിക്കുക. അച്ചുതണ്ടിന്റെ ദിശയില്‍ മാത്രമായിട്ട് വ്യതിയാനം വരുത്തുന്നതിനോ ദിശയും വേഗവും മാറ്റുന്നതിനോ ബിവല്‍ ഗിയറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. ബിവല്‍ ഗിയറുകളെ സംബന്ധിച്ച പ്രധാന സാങ്കേതിക പദങ്ങള്‍ ചിത്രം 5-ല്‍ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു. പല തരത്തിലുള്ള ബിവല്‍ ഗിയറുകളില്‍ അന്തരാള കോണ്‍ 90 ഡിഗ്രിയില്‍ കുറവാണ്. എന്നാല്‍ ആന്തര ബിവല്‍ ഗിയറുകളില്‍ ഇത് 90ബ്ബ-യില്‍ കൂടുതലാണ്. 90 അന്തരാള കോണുള്ള ഗിയറുകള്‍ ക്രൌണ്‍ഗിയര്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. | ||
| + | |||
| + | [[ചിത്രം:Giyar4.png|300px]] | ||
ഋജുവായ പല്ലുകളുള്ള ബിവല്‍ ഗിയറുകളാണ് ഏറ്റവും ലളിതമായ ഗിയര്‍. ഇവയുടെ പ്രവര്‍ത്തനം സ്പര്‍ ഗിയറുകളുടേതിന് സമാനമാണ്. പല്ലുകളുടെ ക്രമേണയുള്ള കൂടിച്ചേരലിനു പാകത്തിലാണ് സ്പൈറല്‍ ബിവല്‍ ഗിയറുകള്‍ നിര്‍മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഇവയുടെ പല്ലുകള്‍ ചരിഞ്ഞിരിക്കുന്നതിനാല്‍, തമ്മില്‍ കൂടുതല്‍ പിണഞ്ഞിരിക്കുന്നു. തത്ഫലമായി സുഗമവും നിശബ്ദവുമായ പ്രവര്‍ത്തനം സാധ്യമാകുന്നു. | ഋജുവായ പല്ലുകളുള്ള ബിവല്‍ ഗിയറുകളാണ് ഏറ്റവും ലളിതമായ ഗിയര്‍. ഇവയുടെ പ്രവര്‍ത്തനം സ്പര്‍ ഗിയറുകളുടേതിന് സമാനമാണ്. പല്ലുകളുടെ ക്രമേണയുള്ള കൂടിച്ചേരലിനു പാകത്തിലാണ് സ്പൈറല്‍ ബിവല്‍ ഗിയറുകള്‍ നിര്‍മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഇവയുടെ പല്ലുകള്‍ ചരിഞ്ഞിരിക്കുന്നതിനാല്‍, തമ്മില്‍ കൂടുതല്‍ പിണഞ്ഞിരിക്കുന്നു. തത്ഫലമായി സുഗമവും നിശബ്ദവുമായ പ്രവര്‍ത്തനം സാധ്യമാകുന്നു. | ||
| വരി 62: | വരി 75: | ||
'''ഹൈപ്പോയ്ഡ് ഗിയറുകള്‍-''' സമാന്തരമല്ലാത്തതും പരസ്പരം സന്ധിക്കാത്തതുമായ ഷാഫ്ടുകള്‍ തമ്മില്‍ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിനാണ് ഹൈപ്പോയ്ഡ് ഗിയറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. കാഴ്ചയില്‍ ഇവ സ്പൈറല്‍ ബിവല്‍ ഗിയറുകളോട് സാദൃശ്യം പുലര്‍ത്തുന്നു. എന്നാല്‍ ബിവല്‍ ഗിയറുകളുടെ അന്തരാള പ്രതലം കോണ്‍ ആയിരിക്കുമ്പോള്‍ ഇവയുടെത് ഹൈപ്പര്‍ബോളോയ്ഡ് (Hypper boloid) ആയിരിക്കുമെന്നതാണ് വ്യത്യാസം. തത്ഫലമായി പല്ലുകള്‍ തമ്മില്‍ രേഖീയ സ്പര്‍ശനം നിലനിര്‍ത്താന്‍ സാധിക്കുന്നു. | '''ഹൈപ്പോയ്ഡ് ഗിയറുകള്‍-''' സമാന്തരമല്ലാത്തതും പരസ്പരം സന്ധിക്കാത്തതുമായ ഷാഫ്ടുകള്‍ തമ്മില്‍ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിനാണ് ഹൈപ്പോയ്ഡ് ഗിയറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. കാഴ്ചയില്‍ ഇവ സ്പൈറല്‍ ബിവല്‍ ഗിയറുകളോട് സാദൃശ്യം പുലര്‍ത്തുന്നു. എന്നാല്‍ ബിവല്‍ ഗിയറുകളുടെ അന്തരാള പ്രതലം കോണ്‍ ആയിരിക്കുമ്പോള്‍ ഇവയുടെത് ഹൈപ്പര്‍ബോളോയ്ഡ് (Hypper boloid) ആയിരിക്കുമെന്നതാണ് വ്യത്യാസം. തത്ഫലമായി പല്ലുകള്‍ തമ്മില്‍ രേഖീയ സ്പര്‍ശനം നിലനിര്‍ത്താന്‍ സാധിക്കുന്നു. | ||
| - | '''വേം ആന്‍ഡ് വീല്‍ ഗിയറുകള്‍-'''സമാന്തരമല്ലാത്തതും പരസ്പരം സന്ധിക്കാത്തതുമായ ഷാഫ്ടുകള്‍ തമ്മില്‍, അവയ്ക്കിടയിലെ കോണ്‍ 90 ആണെങ്കില്‍, ബന്ധിപ്പിക്കാന്‍ വേം ആന്‍ഡ് വീല്‍ ഗിയറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയര്‍ന്ന വേഗാനുപാതം ലഭിക്കാന്‍ ഇത്തരം ഗിയറുകളാണ് ഏറെ അനുയോജ്യം. വേം ചലന വ്യൂഹത്തില്‍ വേം ആണ് മിക്കവാറും ചാലകം. ഇത് ഏകദേശം ക്രോസ്ഡ് ഹെലിക്കല്‍ ഗിയര്‍ പോലെയാണ്. എന്നാല്‍, ഒരു പല്ലെങ്കിലും അന്തരാള പ്രതലത്തെ ചുറ്റി ഉണ്ടായിരിക്കുമെന്ന വ്യത്യാസമുണ്ട്. വേമുമായി മെഷ് ചെയ്യുന്ന ഗിയറിനെ പൊതുവേ വേം ചക്രം എന്നു പറയുന്നു. | + | '''വേം ആന്‍ഡ് വീല്‍ ഗിയറുകള്‍-'''സമാന്തരമല്ലാത്തതും പരസ്പരം സന്ധിക്കാത്തതുമായ ഷാഫ്ടുകള്‍ തമ്മില്‍, അവയ്ക്കിടയിലെ കോണ്‍ 90 ആണെങ്കില്‍, ബന്ധിപ്പിക്കാന്‍ വേം ആന്‍ഡ് വീല്‍ ഗിയറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയര്‍ന്ന വേഗാനുപാതം ലഭിക്കാന്‍ ഇത്തരം ഗിയറുകളാണ് ഏറെ അനുയോജ്യം. വേം ചലന വ്യൂഹത്തില്‍ വേം ആണ് മിക്കവാറും ചാലകം. ഇത് ഏകദേശം ക്രോസ്ഡ് ഹെലിക്കല്‍ ഗിയര്‍ പോലെയാണ്. എന്നാല്‍, ഒരു പല്ലെങ്കിലും അന്തരാള പ്രതലത്തെ ചുറ്റി ഉണ്ടായിരിക്കുമെന്ന വ്യത്യാസമുണ്ട്. വേമുമായി മെഷ് ചെയ്യുന്ന ഗിയറിനെ പൊതുവേ വേം ചക്രം എന്നു പറയുന്നു. |
| + | |||
| + | [[ചിത്രം:Giyar7.png|300px]] | ||
[[ചിത്രം:Gear train.png|200px|right|thumb|ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍]] | [[ചിത്രം:Gear train.png|200px|right|thumb|ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍]] | ||
| വരി 69: | വരി 84: | ||
വ്യാപകമായി ഉപയോഗത്തിലുള്ള ഗിയര്‍ ട്രെയിനുകളെ പൊതുവേ സരള ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍ (Simple Gear Train), ബഹുപദ ട്രെയിന്‍ (Compound Train), റിവെര്‍ട്ടഡ് ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍ (Reverted Gear Train), എപ്പിസൈക്ലിക് ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍ (Epicyclic Gear Train) എന്നിങ്ങനെ നാലായി തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. | വ്യാപകമായി ഉപയോഗത്തിലുള്ള ഗിയര്‍ ട്രെയിനുകളെ പൊതുവേ സരള ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍ (Simple Gear Train), ബഹുപദ ട്രെയിന്‍ (Compound Train), റിവെര്‍ട്ടഡ് ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍ (Reverted Gear Train), എപ്പിസൈക്ലിക് ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍ (Epicyclic Gear Train) എന്നിങ്ങനെ നാലായി തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. | ||
| + | |||
| + | [[ചിത്രം:Giyar8.png|300px]] | ||
സരള ട്രെയിന്‍ വിഭാഗത്തില്‍ ചാലക-ചാലിത ഷാഫ്ടുകള്‍ക്കിടയിലെ ഓരോ ഷാഫ്ടിലും ഓരോ ഗിയര്‍ മാത്രമേ ഉണ്ടായിരിക്കുകയുള്ളൂ. ബഹുപദ ട്രെയിനില്‍ ഇടയ്ക്കുള്ള ഓരോ ഷാഫ്ടിലും ഈരണ്ട് ഗിയറുകള്‍ വീതം ഉണ്ടായിരിക്കും (ചിത്രം 8). ആദ്യത്തെയും അവസാനത്തെയും ഗിയറുകള്‍ ഒരേ അക്ഷരേഖയില്‍ വരുന്ന പ്രത്യേകതരം ബഹുപദട്രെയിനുകളാണ് റിവെര്‍ട്ടഡ് ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍ (ചിത്രം 9). മേല്പറഞ്ഞ മൂന്നുതരം ട്രെയിനുകളിലും ഗിയറുകളുടെ അക്ഷം സ്ഥിരമായി നില്‍ക്കുന്നു. എന്നാല്‍ എപ്പിസൈക്ലിക്ക് ട്രെയിനുകളില്‍ ചില ഗിയറുകളുടെ അക്ഷം ചലിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ആ സമയത്തും പ്രസ്തുത ഗിയറുകള്‍ അക്ഷത്തില്‍ കറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കും. | സരള ട്രെയിന്‍ വിഭാഗത്തില്‍ ചാലക-ചാലിത ഷാഫ്ടുകള്‍ക്കിടയിലെ ഓരോ ഷാഫ്ടിലും ഓരോ ഗിയര്‍ മാത്രമേ ഉണ്ടായിരിക്കുകയുള്ളൂ. ബഹുപദ ട്രെയിനില്‍ ഇടയ്ക്കുള്ള ഓരോ ഷാഫ്ടിലും ഈരണ്ട് ഗിയറുകള്‍ വീതം ഉണ്ടായിരിക്കും (ചിത്രം 8). ആദ്യത്തെയും അവസാനത്തെയും ഗിയറുകള്‍ ഒരേ അക്ഷരേഖയില്‍ വരുന്ന പ്രത്യേകതരം ബഹുപദട്രെയിനുകളാണ് റിവെര്‍ട്ടഡ് ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍ (ചിത്രം 9). മേല്പറഞ്ഞ മൂന്നുതരം ട്രെയിനുകളിലും ഗിയറുകളുടെ അക്ഷം സ്ഥിരമായി നില്‍ക്കുന്നു. എന്നാല്‍ എപ്പിസൈക്ലിക്ക് ട്രെയിനുകളില്‍ ചില ഗിയറുകളുടെ അക്ഷം ചലിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ആ സമയത്തും പ്രസ്തുത ഗിയറുകള്‍ അക്ഷത്തില്‍ കറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കും. | ||
| + | |||
| + | [[ചിത്രം:Giyar9.png|300px]] | ||
| + | |||
| + | [[ചിത്രം:Giyar10.png|300px]] | ||
| + | |||
| + | [[ചിത്രം:Giyar11.png|300px]] | ||
ഗിയറുകള്‍, വേഗത ന്യൂനകാരികള്‍ അഥവാ സ്പീഡ് റെഡ്യൂസര്‍ ആയി വര്‍ത്തിക്കുന്നു. 10 മുതല്‍ 13 വരെയുള്ള ചിത്രങ്ങള്‍ വിവിധതരം സ്പീഡ് റെഡ്യൂസറുകളെ കാണിക്കുന്നു. 10-ാം ചിത്രത്തിലേത് ഒറ്റഘട്ടം കൊണ്ട് വേഗത കുറയ്ക്കുന്നതും സിലിണ്ടറാകൃതിയിലെ ഗിയറുകള്‍ ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്നതുമായ ഒരു സ്പീഡ് റെഡ്യൂസറാണ്. 11-ാം ചിത്രത്തിലേത് സ്പീഡ് റെഡ്യൂസറില്‍ രണ്ട് ഘട്ടമായിട്ടാണ് വേഗം കുറയ്ക്കുന്നത്. ചിത്രം 12, സിവില്‍ ഗിയര്‍ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഏക ഘട്ടവേഗതാ ന്യൂനകാരിയാണ്. ചിത്രം 13-ല്‍ രണ്ട് ഘടകങ്ങളുള്ളതും സിലിണ്ടര്‍-ബിവല്‍ വിഭാഗങ്ങളില്‍ രണ്ടിലുംപെട്ട ഗിയറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ ഒരു സ്പീഡ് റെഡ്യൂസറാണ് കൊടുത്തിരിക്കുന്നത്. | ഗിയറുകള്‍, വേഗത ന്യൂനകാരികള്‍ അഥവാ സ്പീഡ് റെഡ്യൂസര്‍ ആയി വര്‍ത്തിക്കുന്നു. 10 മുതല്‍ 13 വരെയുള്ള ചിത്രങ്ങള്‍ വിവിധതരം സ്പീഡ് റെഡ്യൂസറുകളെ കാണിക്കുന്നു. 10-ാം ചിത്രത്തിലേത് ഒറ്റഘട്ടം കൊണ്ട് വേഗത കുറയ്ക്കുന്നതും സിലിണ്ടറാകൃതിയിലെ ഗിയറുകള്‍ ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്നതുമായ ഒരു സ്പീഡ് റെഡ്യൂസറാണ്. 11-ാം ചിത്രത്തിലേത് സ്പീഡ് റെഡ്യൂസറില്‍ രണ്ട് ഘട്ടമായിട്ടാണ് വേഗം കുറയ്ക്കുന്നത്. ചിത്രം 12, സിവില്‍ ഗിയര്‍ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഏക ഘട്ടവേഗതാ ന്യൂനകാരിയാണ്. ചിത്രം 13-ല്‍ രണ്ട് ഘടകങ്ങളുള്ളതും സിലിണ്ടര്‍-ബിവല്‍ വിഭാഗങ്ങളില്‍ രണ്ടിലുംപെട്ട ഗിയറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ ഒരു സ്പീഡ് റെഡ്യൂസറാണ് കൊടുത്തിരിക്കുന്നത്. | ||
16:46, 10 ഏപ്രില്‍ 2016-നു നിലവിലുണ്ടായിരുന്ന രൂപം
ഗിയര്‍
Gear
തിരിഞ്ഞുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു ഷാഫ്ടില്‍ നിന്നും വളരെ അകലത്തിലല്ലാതെയുള്ള മറ്റൊരു ഷാഫ്ടിലേക്ക് ചലനമോ ശക്തിയോ പ്രേഷണം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള യന്ത്രസംവിധാനം.
പ്രധാനമായും സിലിണ്ടര്‍ ആകൃതിയിലുള്ള ഇവയ്ക്ക് പുറത്തേക്കോ അകത്തേക്കോ ഉന്തി നില്ക്കുന്ന പല്ലുകള്‍ (Teeth) ഉണ്ട്. രണ്ട് ചക്രങ്ങളിലെ പല്ലുകള്‍ പരസ്പരം ഇടചേര്‍ന്ന് പ്രവര്‍ത്തിച്ചാണ് ചലനവും ശക്തിയും പ്രേഷണം ചെയ്യുന്നത്. അതിനാല്‍ ഷാഫ്ടുകള്‍ തമ്മില്‍ അധികം അകലം പാടില്ല. ഷാഫ്ടുകള്‍ തമ്മില്‍ ക്രമാധികം അകലം ഉണ്ടെങ്കില്‍ ഗിയറുകള്‍ പ്രായോഗികമല്ല. അത്തരം സന്ദര്‍ഭങ്ങളില്‍ ചലന-ശക്തി പ്രേഷണങ്ങള്‍ക്ക് ബെല്‍റ്റ്, ചെയിന്‍, റോപ്പ് തുടങ്ങിയ മാര്‍ഗങ്ങള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. സാധാരണയായി രണ്ടോ അതിലധികമോ ഗിയറുകള്‍ ഒത്തൊരുമിച്ചാണ് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്.
മേട്ടോര്‍ വാഹനങ്ങളുടെ ശക്തി പ്രേഷണ വ്യൂഹത്തിലാണ് ഗിയറുകളുടെ പരിചിതമായ ഒരു ഉപഭോഗം. (നോ: ഓട്ടോമൊബൈല്‍). എന്‍ജിന്‍ അനുയോജ്യമായ വേഗപരിധിക്കുള്ളില്‍ മാത്രം പ്രവര്‍ത്തിക്കുകയും, അതോടൊപ്പം പ്രത്യേക പരിത:സ്ഥിതികള്‍ക്ക് പാകമായ വിധത്തില്‍ വാഹനത്തിന്റെ ചലനവേഗം മാറ്റിയെടുക്കുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് ഓട്ടോമൊബൈല്‍ പ്രേഷണ വ്യൂഹത്തിലെ ഗിയര്‍ ബോക്സിന്റെ ധര്‍മം. വാച്ചുകളിലും മറ്റും ഉപയോഗിച്ചുവരുന്ന അതിസൂഷ്മ ഗിയറുകള്‍ മുതല്‍ കപ്പലുകളില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന കൂറ്റന്‍ പ്രേഷണ ഗിയറുകള്‍ വരെ അനേക തരത്തിലും വലുപ്പത്തിലും പെട്ട ഗിയറുകള്‍ ഇന്ന് ഉപയോഗത്തിലുണ്ട്.
ഗിയര്‍ പല്ലുകള്‍. പല്ലുകളാണ് ഗിയറിന്റെ പ്രധാനഭാഗം. ഗിയര്‍ പല്ലുകളുടെ ഘടന ചിത്രം 1-ല്‍ നിന്നും മനസ്സിലാക്കാം. ഇവിടെ ഗിയര്‍ ചക്രത്തിന്റെ റിമ്മില്‍ (Rim) നിന്നും പല്ലുകള്‍ എഴുന്നു നില്‍ക്കുന്നതായി കാണാം. ചിത്രം 2-ല്‍ ഗിയറുകളിലെ പല്ലുകള്‍ തമ്മില്‍ പരസ്പരം കൂടിച്ചേര്‍ന്നിരിക്കുന്നതായി (mesh) കാണാം. ഗിയറുകളെ സംബന്ധിച്ച പ്രധാന സാങ്കേതിക പദങ്ങള്‍ വിശദമാക്കുവാന്‍ ചിത്രം 1-ഉം, 2-ഉം ഉപകരിക്കുന്നു.
ഗിയര്‍ ജ്യാമിതിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സാധാരണ സാങ്കേതിക സംജ്ഞകള്‍ ചുവടെ ചേര്‍ക്കുന്നു.
1.അഡെന്‍ഡം (Addendum) - അന്തരാള വൃത്തത്തിനും അഡന്‍ഡ വൃത്തത്തിനും ഇടയിലുള്ള ത്രിജ്യ ദൂരം.
2.ഡിഡെന്‍ഡം (Dedendum) - അന്തരാള വൃത്തത്തിനും മൂലവൃത്തത്തിനും (Root Circle) ഇടയിലുള്ള ത്രിജ്യ ദൂരം.
3.മുഖം (Face) - അന്തരാള വൃത്തത്തിനു വെളിയിലുള്ള പല്‍പ്രതലം.
4.ഫ്ളാങ്ക് (Flank) - അന്തരാള വൃത്തത്തിനും മൂലവൃത്തത്തിനും ഇടയില്‍ വരുന്ന പല്‍പ്രതലം.
5.പൂര്‍ണആഴം - അഡെന്‍ഡം ഡിസൈന്‍ സഖ്യം ചേര്‍ന്ന ദൂരം.
6.വൃത്തീയ അന്തരാളം - പുതിയ ഏതെങ്കിലും ഒരു ബിന്ദുവില്‍ നിന്നും തൊട്ടടുത്ത പല്ലിലെ അനുകൂലമായ ബിന്ദുവിലേക്ക് അന്തരാള വൃത്തത്തില്‍ക്കൂടിയുള്ള ദൂരം.
7.അന്തരാളബിന്ദു - ഇണ ഗിയറുകളുടെ (Mating Gear) അന്തരാള വൃത്തത്തില്‍ സ്പര്‍ശിക്കുന്ന ബിന്ദു.
ഇണഗിയറുകളില്‍ ചെറുതിനെ പിനിയന്‍ (Pinion) എന്നു വിളിക്കുന്നു. പരസ്പരം മെഷ് ചെയ്യുന്ന ഗിയറുകളില്‍ ഓരോ ജോഡി പല്ലുകളും തമ്മില്‍ സ്പര്‍ശിക്കുന്ന ബിന്ദു എപ്പോഴും മര്‍ദരേഖയില്‍ (Pressure line) സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. അന്തരാള ബിന്ദുവില്‍ക്കൂടി അന്തരാളവൃത്തത്തിലേക്ക് വരയ്ക്കുന്ന സ്പര്‍ശകവും (Tangent) ഈ മര്‍ദരേഖയും തമ്മിലുള്ള കോണ്‍ ആണ് മര്‍ദകോണ്‍ (Pressure Angle).
ബ്രിട്ടീഷ് സമ്പ്രദായത്തില്‍, ഗിയര്‍ പല്ലുകളുടെ വലുപ്പം വ്യാസീയ അന്തരാളം കൊണ്ടാണ് കുറിക്കുക. അന്തരാള വൃത്തത്തിന്റെ ഓരോ ഇഞ്ച് വ്യാസത്തിനും എത്ര പല്ലുകള്‍ വീതമുണ്ട് എന്നതാണ് വ്യാസീയ അന്തരാളം. ഉദാഹരണത്തിന്, അന്തരാള വ്യാസത്തിന്റെ വ്യാസം 10 ഇഞ്ച് ആയിട്ടുള്ള ഒരു ഗിയറിന്റെ വ്യാസീയ അന്തരാളം 2 ആണെന്ന് വിചാരിക്കുക. എങ്കില്‍ ആ ഗിയറില്‍ 20 പല്ലുകള്‍ ഉണ്ടെന്ന് അനുമാനിക്കാം. വളരെ പ്രചാരത്തിലുള്ള വ്യാസീയ ആന്തരാളങ്ങള്‍ 1, 1 1/2, 2, 2 1/2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20,24, 32, 40, 48, 64, 72, 96, 120, 160 എന്നിവയാണ്. മെട്രിക് സമ്പ്രദായത്തില്‍ ഗിയര്‍ പല്ലുകളുടെ വലുപ്പം കുറിക്കുന്നത് മൊഡ്യൂള്‍ (module) എന്ന പദം കൊണ്ടാണ്. അന്തരാള വൃത്തത്തിന്റെ വ്യാസത്തെ പല്ലുകളുടെ എണ്ണംകൊണ്ട് ഭാഗിക്കുമ്പോള്‍ ലഭിക്കുന്നതാണ് മൊഡ്യൂള്‍.
ഒരു ഗിയറിന്റെ പല്ലുകളുടെ ഇടദൂരം (Tooth Space), അതുമായി മെഷ് ചെയ്യുന്ന ഗിയര്‍ പല്ലുകളുടെ അന്താരാള വൃത്തത്തില്‍കൂടി അളന്നാലുള്ള കനത്തെ അപേക്ഷിച്ച് എത്രമാത്രം കൂടുതലുണ്ട് എന്നതാണ് ബാക്ക്ലാഷ് (Backlash). ഇണ ഗിയറുകള്‍ ബാക്ക്ലാഷ് ഇല്ലാതെ സംവിധാനം ചെയ്യണമെന്നുണ്ടെങ്കില്‍ ഗിയറുകളുടെയും ഉറപ്പിക്കല്‍ സാമഗ്രികളുടെയും അളവുകള്‍ വളരെ കൃത്യമായിരിക്കണം. മാത്രമല്ല, താപനിലയിലെ വ്യതിയാനംമൂലം അവയിലുണ്ടാകുന്ന വികാസവ്യതിയാനങ്ങളും മറ്റും തുല്യമായിരിക്കുകയും വേണം. ഇക്കാരണത്താല്‍, മിക്കവാറും എല്ലാ ഗിയറുകളിലും എപ്പോഴും ബാക്ക്ലാഷ് കൊടുക്കുക സാധാരണമാണ്.
ഗിയര്‍പ്രവര്‍ത്തനം. ഷാഫ്ടുകളുടെ കറക്കവേഗത്തില്‍ നിശ്ചിതമായ വ്യതിയാനം വരുത്തുകയാണ് ഗിയറിന്റെ മൗലിക ധര്‍മം. ഈ പ്രവര്‍ത്തനം വിവരിക്കുന്നത് കറക്കവേഗങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള അനുപാതത്തിലാണ് (Velocity Ratio - VR) അതായത്,
ഇവിടെ, N1 ചാലകഗിയറിന്റെ കറക്കവേഗത്തെയും N2 ചാലിത കറക്കവേഗത്തെയും T1, T2 എന്നിവ യഥാക്രമം അവയുടെ പല്ലുകളുടെ എണ്ണത്തെയും കുറിക്കുന്നു.
ചാലക-ചാലിത ഗിയറുകളുടെ കറക്കവേഗങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള അനുപാതം സ്ഥിരമായി ഒന്നാകണമെങ്കില്‍ ആവശ്യമായ ഒരു വ്യവസ്ഥ, പല്ലിന്റെ പ്രൊഫൈലുകള്‍ക്ക് സ്പര്‍ശനബിന്ദുവില്‍ക്കൂടി വരയ്ക്കുന്ന പൊതുലംബം ഗിയറുകളുടെ കേന്ദ്ര ബിന്ദുക്കളെ യോജിപ്പിക്കുന്ന രേഖയെ സ്ഥിരമായി ഒരേ ബിന്ദുവില്‍ ഖണ്ഡിച്ച് കൊണ്ടായിരിക്കണം എന്നതാണ്. ഗിയര്‍ പ്രവര്‍ത്തനത്തിന്റെ ഏറ്റവും മൗലികമായ നിയമമാണിത്. ഈ നിയമം അനുസരിക്കുന്ന പല ആകൃതികളും പല്ലുകള്‍ക്ക് കൊടുക്കുക സാധ്യമാണെങ്കിലും, പ്രധാനമായും രണ്ട് ആകൃതികളാണ് സാധാരണതരം ഗിയറുകളില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സൈക്ലോയ്ഡ് (Cycloid), ഇന്‍വല്യൂട്ടഡ് (Involuted) എന്നിയവയാണവ.
ആദ്യകാലങ്ങളില്‍ സൈക്ലോയിഡ് ആകൃതി പല്ലുകള്‍ വളരെ വ്യാപകമായി ഗിയറുകളില്‍ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നുവെങ്കിലും ഇപ്പോള്‍ ഇന്‍വല്യൂട്ടഡ് ആണ് കൂടുതല്‍ പ്രചാരത്തിലുള്ളത്. ഒരു ഇന്‍വല്യൂട്ടഡ് ഗിയര്‍ പല്ലിന്റെ ആകൃതി 'ഇന്‍വല്യൂട്ടഡ് വക്രം' ആണ്. സിലിണ്ടറില്‍ ചുറ്റിയിരിക്കുന്ന ഒരു ചരട് അയഞ്ഞ് പോകാതെ വലിച്ച് നിവര്‍ത്തിക്കൊണ്ട് നിലിണ്ടറില്‍ നിന്നു ചുറ്റഴിക്കുന്നുവെന്ന് സങ്കല്പിക്കുക. അപ്പോള്‍ ചരടിന്‍മേലുള്ള ഏതെങ്കിലും ഒരു ബിന്ദു വായുവില്‍ വരയ്ക്കുന്ന വക്രമാണ് ഇന്‍വല്യൂട്ടഡ് വക്രം. ഈ വക്രത്തില്‍ മേല്പറഞ്ഞ സിലിണ്ടര്‍ വൃത്തമാണ് ആധാരവൃത്തം (Base Circle). (ചിത്രം-3)
വിവിധതരം ഗിയറുകള്‍
പല്ലുകളുടെ ആകൃതിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഗിയറുകളെ സ്പര്‍ (Spur), ഹെലിക്കല്‍ (Helical), ബിവല്‍ (Bevel), ഹൈപ്പോയ്ഡ് (Hypoid), വേം ആന്‍ഡ് വീല്‍ (Worm and Wheel) എന്നിങ്ങനെ തരംതിരിച്ചിരിക്കുന്നു.
സ്പര്‍ ഗിയറുകള്‍- ഗിയര്‍ഷാഫ്ടിന്റെ അക്ഷത്തോട് സമാന്തരമായി ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള പല്ലുകളുള്ളവയാണ് സ്പര്‍ ഗിയറുകള്‍. ഇവിടെ ഷാഫ്ടില്‍ പാര്‍ശ്വത്തള്ളല്‍ അനുഭവപ്പെടുന്നില്ല. ഇത്തരം ഗിയറുകളില്‍ എല്ലാ സമയത്തും വളരെക്കുറച്ചു പല്ലുകള്‍ മാത്രമേ മെഷ് ചെയ്തിരിക്കുവാന്‍ സാധ്യമാകുകയുള്ളൂ.
ഹെലിക്കല്‍ ഗിയര്‍- ഉയര്‍ന്ന ശക്തി പ്രേഷണത്തിനാണ് സാധാരണയായി ഹെലിക്കല്‍ ഗിയറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഇത്തരം ഗിയറുകളില്‍ പല്ലുകള്‍ അക്ഷത്തില്‍ നിന്നു ചരിഞ്ഞ് ഹെലിക്സ് ആകൃതിയില്‍ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. അക്ഷവുമായി ചരിഞ്ഞ് നില്ക്കുന്ന പല്ലുകള്‍ ഉള്ളതിനാല്‍ ഇത്തരം ഗിയറുകളില്‍ പാര്‍ശ്വത്തള്ളല്‍ അനുഭവപ്പെടുന്നു. അതിനാല്‍, ഹെലിക്കല്‍ ഗിയറുകള്‍, ഇരട്ട ഹെലിക്കല്‍ ആകൃതിയിലാണ് പൊതുവേയുള്ളത്. ഇത്തരം ഗിയറുകള്‍ ഹെറിങ്ബോണ്‍ (Herring Bone) ഗിയറുകള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഇവിടെ പാര്‍ശ്വത്തള്ളല്‍ പരസ്പരം റദ്ദായി (cancel) പോകുന്നു.
ചലനം കൈമാറേണ്ട ഷാഫ്ടുകള്‍ രണ്ടും സമാന്തര പ്രതലങ്ങളില്‍ പരസ്പരം ചരിഞ്ഞു നില്ക്കുന്നുവെങ്കില്‍ ക്രോസ്ഡ് ഹെലിക്കല്‍ ഗിയറുകള്‍ ആവശ്യമായിവരുന്നു. ഇവയുടെ അന്തരാള പ്രതലം (Pitch Surface) സ്പര്‍ ഗിയറുകളുടേതു പോലെ സിലിണ്ടര്‍ ആകൃതിയിലാണ്. പക്ഷേ, രേഖീസ്പര്‍ശത്തിനു പകരം ബിന്ദു സ്പര്‍ശനമാണ് പല്ലുകള്‍ തമ്മില്‍ ഉണ്ടാകുന്നത്.
ബിവല്‍ ഗിയറുകള്‍- ഷാഫ്ടുകള്‍ സന്ധിക്കുകയാണെങ്കില്‍ ചലനപ്രേഷണത്തിന് ബിവല്‍ ഗിയറുകളാണുപയോഗിക്കുക. അച്ചുതണ്ടിന്റെ ദിശയില്‍ മാത്രമായിട്ട് വ്യതിയാനം വരുത്തുന്നതിനോ ദിശയും വേഗവും മാറ്റുന്നതിനോ ബിവല്‍ ഗിയറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. ബിവല്‍ ഗിയറുകളെ സംബന്ധിച്ച പ്രധാന സാങ്കേതിക പദങ്ങള്‍ ചിത്രം 5-ല്‍ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു. പല തരത്തിലുള്ള ബിവല്‍ ഗിയറുകളില്‍ അന്തരാള കോണ്‍ 90 ഡിഗ്രിയില്‍ കുറവാണ്. എന്നാല്‍ ആന്തര ബിവല്‍ ഗിയറുകളില്‍ ഇത് 90ബ്ബ-യില്‍ കൂടുതലാണ്. 90 അന്തരാള കോണുള്ള ഗിയറുകള്‍ ക്രൌണ്‍ഗിയര്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്നു.
ഋജുവായ പല്ലുകളുള്ള ബിവല്‍ ഗിയറുകളാണ് ഏറ്റവും ലളിതമായ ഗിയര്‍. ഇവയുടെ പ്രവര്‍ത്തനം സ്പര്‍ ഗിയറുകളുടേതിന് സമാനമാണ്. പല്ലുകളുടെ ക്രമേണയുള്ള കൂടിച്ചേരലിനു പാകത്തിലാണ് സ്പൈറല്‍ ബിവല്‍ ഗിയറുകള്‍ നിര്‍മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഇവയുടെ പല്ലുകള്‍ ചരിഞ്ഞിരിക്കുന്നതിനാല്‍, തമ്മില്‍ കൂടുതല്‍ പിണഞ്ഞിരിക്കുന്നു. തത്ഫലമായി സുഗമവും നിശബ്ദവുമായ പ്രവര്‍ത്തനം സാധ്യമാകുന്നു.
ഹൈപ്പോയ്ഡ് ഗിയറുകള്‍- സമാന്തരമല്ലാത്തതും പരസ്പരം സന്ധിക്കാത്തതുമായ ഷാഫ്ടുകള്‍ തമ്മില്‍ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിനാണ് ഹൈപ്പോയ്ഡ് ഗിയറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. കാഴ്ചയില്‍ ഇവ സ്പൈറല്‍ ബിവല്‍ ഗിയറുകളോട് സാദൃശ്യം പുലര്‍ത്തുന്നു. എന്നാല്‍ ബിവല്‍ ഗിയറുകളുടെ അന്തരാള പ്രതലം കോണ്‍ ആയിരിക്കുമ്പോള്‍ ഇവയുടെത് ഹൈപ്പര്‍ബോളോയ്ഡ് (Hypper boloid) ആയിരിക്കുമെന്നതാണ് വ്യത്യാസം. തത്ഫലമായി പല്ലുകള്‍ തമ്മില്‍ രേഖീയ സ്പര്‍ശനം നിലനിര്‍ത്താന്‍ സാധിക്കുന്നു.
വേം ആന്‍ഡ് വീല്‍ ഗിയറുകള്‍-സമാന്തരമല്ലാത്തതും പരസ്പരം സന്ധിക്കാത്തതുമായ ഷാഫ്ടുകള്‍ തമ്മില്‍, അവയ്ക്കിടയിലെ കോണ്‍ 90 ആണെങ്കില്‍, ബന്ധിപ്പിക്കാന്‍ വേം ആന്‍ഡ് വീല്‍ ഗിയറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയര്‍ന്ന വേഗാനുപാതം ലഭിക്കാന്‍ ഇത്തരം ഗിയറുകളാണ് ഏറെ അനുയോജ്യം. വേം ചലന വ്യൂഹത്തില്‍ വേം ആണ് മിക്കവാറും ചാലകം. ഇത് ഏകദേശം ക്രോസ്ഡ് ഹെലിക്കല്‍ ഗിയര്‍ പോലെയാണ്. എന്നാല്‍, ഒരു പല്ലെങ്കിലും അന്തരാള പ്രതലത്തെ ചുറ്റി ഉണ്ടായിരിക്കുമെന്ന വ്യത്യാസമുണ്ട്. വേമുമായി മെഷ് ചെയ്യുന്ന ഗിയറിനെ പൊതുവേ വേം ചക്രം എന്നു പറയുന്നു.
ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍. ഗിയറുകളുടെ ഒരു ശ്യംഖലയാണ് ഗിയര്‍ ശ്രേണി അഥവാ ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍. ഇങ്ങനെ ശൃംഖലയായി വര്‍ത്തിക്കുന്നതുമൂലം ചാലിത ഷാഫ്ടിന്റെ കറക്കവേഗം ചാലക ഷാഫ്ടിന്റേതിനെക്കാള്‍ അനേകമടങ്ങ് കൂട്ടുകയോ കുറയ്ക്കുയോ ചെയ്യാന്‍ കഴിയുന്നു. ക്ലോക്ക്, വാച്ച് തുടങ്ങിയവയിലും ലേത്ത് മുതലായ മെഷീന്‍ ടൂളുകളിലും മറ്റനേകം യന്ത്രസാമഗ്രികളിലും ഗിയര്‍ ട്രെയിനുകള്‍ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ച് വരുന്നു. ഒരു ഗിയര്‍ ശ്രേണിയില്‍ ചാലിത ഗിയറും ചാലക ഗിയറും തമ്മിലുള്ള കറക്കവേഗത്തിന്റെ അനുപാത സംഖ്യയെ ശ്രേണിമൂല്യം (Train Value) എന്നു പറയുന്നു. ഗിയറുകളുടെ ശരിയായ പ്രവര്‍ത്തനത്തിന് ട്രെയിനിലെ ഏറ്റവും ചെറിയ പിനിയണില്‍ കുറഞ്ഞപക്ഷം വേണ്ടതായ പല്ലുകളുടെ എണ്ണം നിശ്ചിതമാണ്. ഘര്‍ഷണനഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നതിന്, മൊത്തത്തില്‍ ശ്രേണിയുള്ള ഗിയറുകളുടെ എണ്ണം കുറഞ്ഞിരിക്കുന്നതാണ് ഉത്തമം.
വ്യാപകമായി ഉപയോഗത്തിലുള്ള ഗിയര്‍ ട്രെയിനുകളെ പൊതുവേ സരള ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍ (Simple Gear Train), ബഹുപദ ട്രെയിന്‍ (Compound Train), റിവെര്‍ട്ടഡ് ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍ (Reverted Gear Train), എപ്പിസൈക്ലിക് ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍ (Epicyclic Gear Train) എന്നിങ്ങനെ നാലായി തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.
സരള ട്രെയിന്‍ വിഭാഗത്തില്‍ ചാലക-ചാലിത ഷാഫ്ടുകള്‍ക്കിടയിലെ ഓരോ ഷാഫ്ടിലും ഓരോ ഗിയര്‍ മാത്രമേ ഉണ്ടായിരിക്കുകയുള്ളൂ. ബഹുപദ ട്രെയിനില്‍ ഇടയ്ക്കുള്ള ഓരോ ഷാഫ്ടിലും ഈരണ്ട് ഗിയറുകള്‍ വീതം ഉണ്ടായിരിക്കും (ചിത്രം 8). ആദ്യത്തെയും അവസാനത്തെയും ഗിയറുകള്‍ ഒരേ അക്ഷരേഖയില്‍ വരുന്ന പ്രത്യേകതരം ബഹുപദട്രെയിനുകളാണ് റിവെര്‍ട്ടഡ് ഗിയര്‍ ട്രെയിന്‍ (ചിത്രം 9). മേല്പറഞ്ഞ മൂന്നുതരം ട്രെയിനുകളിലും ഗിയറുകളുടെ അക്ഷം സ്ഥിരമായി നില്‍ക്കുന്നു. എന്നാല്‍ എപ്പിസൈക്ലിക്ക് ട്രെയിനുകളില്‍ ചില ഗിയറുകളുടെ അക്ഷം ചലിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ആ സമയത്തും പ്രസ്തുത ഗിയറുകള്‍ അക്ഷത്തില്‍ കറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കും.
ഗിയറുകള്‍, വേഗത ന്യൂനകാരികള്‍ അഥവാ സ്പീഡ് റെഡ്യൂസര്‍ ആയി വര്‍ത്തിക്കുന്നു. 10 മുതല്‍ 13 വരെയുള്ള ചിത്രങ്ങള്‍ വിവിധതരം സ്പീഡ് റെഡ്യൂസറുകളെ കാണിക്കുന്നു. 10-ാം ചിത്രത്തിലേത് ഒറ്റഘട്ടം കൊണ്ട് വേഗത കുറയ്ക്കുന്നതും സിലിണ്ടറാകൃതിയിലെ ഗിയറുകള്‍ ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്നതുമായ ഒരു സ്പീഡ് റെഡ്യൂസറാണ്. 11-ാം ചിത്രത്തിലേത് സ്പീഡ് റെഡ്യൂസറില്‍ രണ്ട് ഘട്ടമായിട്ടാണ് വേഗം കുറയ്ക്കുന്നത്. ചിത്രം 12, സിവില്‍ ഗിയര്‍ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഏക ഘട്ടവേഗതാ ന്യൂനകാരിയാണ്. ചിത്രം 13-ല്‍ രണ്ട് ഘടകങ്ങളുള്ളതും സിലിണ്ടര്‍-ബിവല്‍ വിഭാഗങ്ങളില്‍ രണ്ടിലുംപെട്ട ഗിയറുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ ഒരു സ്പീഡ് റെഡ്യൂസറാണ് കൊടുത്തിരിക്കുന്നത്.
