ગિયર : મશીનના એક ભાગમાંથી બીજા ભાગમાં પરિભ્રામી ગતિ (rotating motion) અને શક્તિનું સંચારણ કરનારી યાંત્રિક પ્રયુક્તિ(mechanical device). વ્યવહારમાં ઘણી જગ્યાએ ગતિસંચારણ જરૂરી બને છે. એક શાફ્ટ ઉપરથી બીજી શાફ્ટ ઉપર ગતિનું તથા શક્તિનું સંચારણ (transmission) કરવા માટે ઘણી રીતો પ્રચલિત છે. તેમાં પટ્ટાચાલન, રસ્સાચાલન, સાંકળચાલન, ઘર્ષણચક્ર તથા દંતચક્ર (gear wheel) મુખ્ય છે. પટ્ટાચાલન, રસ્સાચાલન અને ઘર્ષણચક્રનો મુખ્ય ગેરલાભ સરકન (slipping) છે; પરંતુ ઘડિયાળ જેવાં ઘણાં સૂક્ષ્મકર્મ યંત્રો(precision machines)માં સંચારિત વેગાનુપાત (velocity ratio) ચોક્કસ અને અચલ હોવા જરૂરી છે. સરકનને કારણે અનુગામી ચક્રની ગતિ, ચાલકચક્રના ગુણોત્તરના પ્રમાણ કરતાં ઓછી ના થાય તે માટે દંતચક્રો વાપરવાં જરૂરી છે. ગિયર ચાલન ચોક્કસ છે. ઉપરાંત તેમાં અવાજનું પ્રમાણ ઘણું ઓછું હોય છે.

એક શાફ્ટ પરથી બીજી શાફ્ટ ઉપર ગિયર ચક્રો દ્વારા ગતિસંચારણ કેવી રીતે થાય છે તે આકૃતિમાં બતાવેલ છે. ચાલક શાફ્ટ ઘડિયાળના કાંટાની દિશામાં ફરે છે, જ્યારે અનુગામી શાફટ ઘડિયાળના કાંટાની વિરુદ્ધ દિશામાં ફરે છે. એટલે કે બંને શાફ્ટ એકબીજીથી વિરુદ્ધ દિશામાં ફરે છે અથવા તો તેમની ગતિ સામસામી હોય છે.

આકૃતિ 1 : દંતચક્રો

આકૃતિમાં દર્શાવેલ ગિયર સીધા દાંતાવાળાં છે. ઉપરાંત આ દાંતા શાફ્ટની અક્ષને સમાંતર હોય છે. તેમને સીધા દાંતાવાળા ચક્ર અથવા સ્પર ગિયર કહે છે. આ ગિયર સમાંતર શાફ્ટ ઉપર ગતિસંચારણ કરે છે. નાના ચક્રને પિનિયન ચક્ર (pinion wheel) અને મોટા ચક્રને સ્પિન ચક્ર (spin wheel) કહે છે. આ બંને શાફ્ટ વચ્ચેનો વેગ-ગુણોત્તર ગિયરના દાંતાની સંખ્યા ઉપર આધાર રાખે છે. વેગ-ગુણોત્તર શોધવા માટે નીચેનું સૂત્ર વપરાય છે :

અહીં

N = ચાલક ગિયરના (શાફ્ટના) પ્રતિ મિનિટ ફરતા આંટાની સંખ્યા (rpm),

n = અનુગામી ગિયરના (શાફ્ટના) પ્રતિ મિનિટ ફરતા આંટાની સંખ્યા (rpm),

T = ચાલક ગિયરના દાંતાની સંખ્યા,

t = અનુગામી ગિયરના દાંતાની સંખ્યા.

એટલે કે બે શાફ્ટની ચક્રીય ગતિ તેમના ઉપર બેસાડેલા ગિયરના દાંતાની સંખ્યાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. આકૃતિમાં ચાલક ગિયર ઉપર 16 દાંતા હોય છે, જ્યારે અનુગામી ગિયર ઉપર 10 દાંતા હોય છે. ચાલક શાફ્ટની ગતિ 100 આંટા પ્રતિ મિનિટ હોય તો અનુગામી શાફ્ટની ગતિ ઉપરના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણી શકાય.

અનુગામી શાફ્ટની ગતિ  રોજિંદા ઉપયોગમાં જરૂરિયાત મુજબ અલગ અલગ પ્રકારનાં ગિયર વપરાય છે. દા. ત. સીધા દાંતાવાળાં ગિયર; પરંતુ દાંતા શાફ્ટની અક્ષને સમાંતર ના રહેતાં તેની સાથે ખૂણો બનાવતા હોય, વળાંકવાળા દાંતાનાં ગિયર, હેરિંગબોત પ્રકારનાં ગિયર, બેવેલ ગિયર, વર્મગિયર, પ્લૅનેટરી ગિયર, શેક અને પિનિયન ગિયર વગેરે. પ્લૅનેટરી ગિયર સ્વયંસંચાલિત સંચારણ (automatic transmissoin) ગિયરવાળી મોટરગાડીમાં વપરાય છે. મોટે ભાગે ગિયર સ્ટેનલેસ સ્ટીલ, બ્રૉન્ઝ, પ્લાસ્ટિક કે નાયલૉનનાં બનેલાં હોય છે. ધાતુમાંથી બનેલાં ગિયરને તેલ અથવા ગ્રીસ વડે મુલાયમ રાખવાં પડે છે જેથી ઘર્ષણ ઓછું થાય. ગિયરમાં વપરાતી પરિભાષા નીચેની આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે.

આકૃતિ 2 : ગિયરમાં વપરાતી પરિભાષા

યાંત્રિક ઇજનેરીમાં વિશાળ ક્ષેત્રમાં દાંતાવાળાં ગિયરનો બહોળો વપરાશ છે. દરેક જાતનાં યાંત્રિક ઓજારો, અંતર્દહન એન્જિનો, લેથ જેવાં દરેક જાતનાં મશીનો, રસ્તા ઉપર ચલાવાતાં દરેક પ્રકારનાં વાહનો એટલે કે લગભગ દરેક જાતનાં યંત્રોમાં ગિયર જરૂરી હોય છે.

હરેશ જયંતીલાલ જાની