Bevel Gear Design कैसे होता है? | Bevel Gear Calculation in Hindi

Bevel gears power transmission systems में widely उपयोग किए जाते हैं, जहाँ intersecting shafts के बीच motion और power transfer की जरूरत होती है। Bevel gear design में tooth geometry, load capacity, bending stress और wear resistance का detailed analysis करना जरूरी होता है।

Bevel Gear क्या है?

Bevel gears ऐसे gears होते हैं जिनका cone-shaped pitch surface होता है और ये आमतौर पर 90° पर intersecting shafts के बीच power transmit करते हैं। इन gears के types होते हैं: Straight Bevel Gear, Spiral Bevel Gear और Zero Bevel Gear।

Bevel Gear Design के मुख्य Parameters

• Pitch Cone Angle (δ)
• Face Width (b)
• Pitch Diameter (d)
• Number of Teeth (Z)
• Module (m)
• Gear Ratio (i)
• Allowable Bending Stress (σ_b)
• Allowable Surface Stress (σ_H)

Bevel Gear Design Formula

Bevel gear का design दो main failure modes पर depend करता है:

1. Bending Strength → Lewis Equation
2. Surface Wear Resistance → AGMA Wear Strength Formula

1. Bending Strength (Lewis Equation)

σ_b = (F_t / b × m) × (1 / Y)

• σ_b = Bending Stress (N/mm²)
• F_t = Tangential Load (N)
• b = Face Width (mm)
• m = Module (mm)
• Y = Lewis Form Factor

2. Wear Strength (AGMA Formula)

F_w = Q × d_p × b × K

• F_w = Wear Strength (N)
• Q = Ratio Factor
• d_p = Pitch Diameter (mm)
• b = Face Width (mm)
• K = Allowable Surface Stress Factor (N/mm²)

Bevel Gear Design Calculation के Steps

• Required power (P) और input speed (N) से torque (T) calculate करें।
• Gear ratio (i) और number of teeth (Z) तय करें।
• Pitch cone angle और pitch diameter (d) calculate करें।
• Module (m) और face width (b) select करें।
• Lewis equation से bending strength check करें।
• AGMA wear formula से surface durability verify करें।
• Safety factor और material selection finalize करें।

Bevel Gear Design के लिए Material Selection

• Alloy Steels (20MnCr5, 16MnCr5)
• Cast Iron (High Strength Applications)
• Carbon Steel (Cost-Effective Solutions)
• Case Hardened Steels (Wear Resistance Improve करने के लिए)

Bevel Gear Design Improve करने के Tips

• Proper module और face width select करें।
• Gear teeth की surface hardening techniques अपनाएँ।
• Lubrication system सही रखें।
• AGMA standard formulas से stress verification करें।

निष्कर्ष

Bevel gear design एक systematic process है जिसमें bending strength, wear resistance, geometry, material selection और AGMA standards का proper analysis किया जाता है। Accurate calculation से gear की efficiency, durability और performance significantly improve की जा सकती है।