दंतचक्र : यंत्रे,साधने, उपकरणे, वाहने, घड्याळे यांच्या रचनेत शक्ती तसेच गती कमी अगर जास्त करण्यासाठी, गतीची दिशा बदलण्यासाठी व गती पुरवून अनेक भाग कोणत्याही दिशेत एकत्र फिरते ठेवण्यासाठी धातूचे वा लाकूड, काच, प्लॅस्टिक, नायलॉन इत्यादींचे जे दातेरी चक्र वापरतात, त्यास दंतचक्र असे म्हणतात. दंतचक्रांमुळे गती किंवा शक्तीच्या प्रेषणाच्या कामी निश्चिती येते.
जर दोन दंडगोल धातूच्या कांड्या त्यांच्या परिघावर गुळगुळीत करून एकमेकींस टेकविल्या आणि या जोडीतील कोणतीही एक कांडी परिघावर फिरविली, तर दुसरी कांडी फारशी फिरत नाही परंतु जर दोन्ही कांड्यांच्या परिघाचा भाग खरखरीत केला, तर जोडीतील एक कांडी फिरवल्याने दुसरी आपोआप सारखी फिरू लागते. ही क्रिया त्यांच्यामधील घर्षण व दाब या दोन गोष्टींमुळे होते. दोन्ही कांड्यांच्या परिघांचे सतत परस्परघर्षण होत रहावे म्हणून परिघावर सारख्या अंतरावर दाते पाडतात. त्यामुळे घसरण्याच्या क्रियेला आळा बसतो. जोडचक्रांचे दाते एकमेकांत गुंतल्याने फिरण्याची व सरकण्याची अशा दोन्ही क्रिया एकाच वेळी घडतात. जगातील निरनिराळ्या संशोधकांनी अनेक प्रयोग केल्यावर दात्यांचे आकार, अंतराल (दोन दात्यांमधील अंतर), दाबकोन (कार्यरेषा व परिभ्रमण पातळीत अंतराल पृष्ठभागांना टेकणारी स्पर्शरेषा यांच्यातील कोन) व स्पर्शरेषा निश्चित केले गेले आहेत.
इतिहास : पुरातन काळी यांत्रिक साधनसामग्री अपुरी असल्याने दंतचक्र बनविण्याचे काम कारागीर हातानेच करीत असत. हाताने तयार केलेल्या दंतचक्राचे मूळ स्वरूप पुढे जसजशी यंत्रे व साधने उपलब्ध होऊ लागली तसतसे बदलत गेले. दंतचक्राचा वापर इ. स. पू. १५० या काळात ग्रीक शास्त्रज्ञ टिसिबिअस यांनी पण घड्याळात केल्याची नोंद आहे. त्यापूर्वी रोमन लोकांनाही दंतचक्र ज्ञात होते. आर्किमिडीज यांच्या काळातही दंतचक्र काही उपकरणांतून वापरल्याचा दाखला आढळतो. फार पुरातन काळी दंतचक्र लाकडातून कापून किंवा कोरून बनवित कारण लाकडावर काम करणे सोपे जाते. पुढे दंतचक्राच्या रचनेत डॅनिश ज्योतिषशास्त्रज्ञ ओलाउस रोमर (१६७४), फ्रेंच शास्त्रज्ञ फिलीप द लाईर (१६९५), स्विस गणितज्ञ लेनर्ड ऑयलर (१७५०–६०), फ्रेंच शास्त्रज्ञ शार्ल काम्यू (१७६६) यांनी सुधारणा केल्या व केंब्रिज येथील रॉबर्ट विलिस (१८४१) यांनी दात्यांचे निरनिराळे आकार वापरून दात्यांचा दाबकोन १४·५° निश्चित केला. विहिरीतून बाहेर पाणी उपसण्यासाठी भारतात लाकडाचा दातेरी रहाट बैलाच्या सहाय्याने अजूनही (१९७६) चालवितात.
[ पिच्छट म्हणजे दात्यांच्या संबंधित रूपरेषांमधील अंतर मूलबंध म्हणजे अंतराल वर्तुळरेषेखालील दात्याचा भाग अनुबंध म्हणजे अंतराल वर्तुळरेषेवरील दात्याचा भाग जीवीय अनुबंध म्हणजे अनुबंधाचा अंतराल वर्तुळरेषेशी टेकणारा भाग आकृतीमध्ये दाखविलेले विविध भाग व त्यांची मापे ही दंतचक्राच्या उपयुक्ततेच्या दृष्टीने तसेच त्याचा अभिकल्प म्हणजे आराखडा तयार करण्याच्या दृष्टीने विशेष महत्त्वाची असतात.]दात्यांची रचना : चक्रज, बहिश्वक्रज, अंतर्वलित, आखूड, अंतश्वक्रज असे दात्यांचें आकार असतात (या आकारांच्या स्पष्टीकरणासाठी व आकृत्यांकरिता ‘वक्र’ ही नोंद पहावी). निरनिराळ्या गतींसाठी तसेच शक्तिप्रेषणासाठी निरनिराळ्या आकारांच्या दात्यांची दंतचक्रे वापरतात.
जर ४० दाते असलेले दंतचक्र चालक दंडावर पक्के बसवून त्याची गती चलित दांडीवर पक्क्या बसविलेल्या १० दाते असलेल्या चक्रिकेशी (लहान दंतचक्राशी) निगडित करून पुरविली, तर चलित दांडीची गती चौपट होते. कारण ४० दाते असलेल्या दंतचक्राचा ज्या वेळेस एक फेरा होईल त्या वेळेस १० दाते असलेल्या दंतचक्राचे चार फेरे होतील. याउलट चलित दांडीची गती पाव हिश्याने कमी करावयाची झाल्यास त्यावर ४० दात्यांचे दंतचक्र बसवून ते चालक दंडावर बसविलेल्या १० दात्यांच्या दंतचक्राशी निगडित करावे लागेल. अशा दंतचक्रांच्या जोडीतील दात्यांची संख्या कमी असलेल्या दंतचक्रास ‘लहान दंतचक्र’ व दुसऱ्यास ‘मोठे दंतचक्र’ असे म्हणतात कारण त्यांचे व्यास लहानमोठे असतात. दंतचक्रांच्या गतीचे गुणोत्तर पुढील सूत्राने काढता येते.
|
गतीचे गुणोत्तर = |
मोठ्या दंतचक्राच्या दात्यांची संख्या |
= |
४० |
= ४ |
|
लहान दंतचक्राच्या दात्यांची संख्या |
१० |
|||
|
अथवा = |
लहान दंतचक्राचे दर मिनिटातील फेरे |
= |
४ |
= ४ |
|
मोठ्या दंतचक्राचे दर मिनिटातील फेरे |
१ |
दात्यांची संख्या आणि दंतचक्रांचे व्यास यांवर मर्यादा पडल्याने गतीच्या वाढत्या गुणोत्तरासाठी दंतचक्रांच्या दोन अथवा अधिक जोड्यांचे संयुक्तीकरण करतात.
भरीव दंतचक्राच्या बाह्यपरिघावर दाते असतात, तर पोकळ दंतचक्राच्या अंतर्परिघावर दाते असतात. पोकळ दंतचक्र तोडून सरळ केल्यास त्याची दंतपट्टी होते. अशा दंतपट्टीशी चक्रिका निगडित केल्याने चक्रीय गतीचे रूपांतर वरखाली अथवा पश्वाग्र गतीत करता येते.
वर्गीकरण : दंतचक्राच्या प्रकारांचे वर्गीकरण तीन तत्त्वांवर करण्यात आले आहे : (अ) दात्यांच्या आकाराप्रमाणे, (आ) दंतचक्रांनी जोडलेल्या दोन चल दंडांच्या सापेक्ष स्थानांप्रमाणे, (इ) दात्यांच्या स्वाभाविक क्रिया प्रवृत्तीप्रमाणे. दंतचक्राच्या काही महत्त्वाच्या प्रकारांची माहिती खाली दिली आहे.
सरल दंतचक्र व दंतपट्टी : सरल दंतचक्राचे दाते एका टोकापासून दुसऱ्या टोकापर्यंत सारख्या मापाचे असून ते दंतचक्राच्या आसाशी समांतर असतात. दोन समांतर आसांची किंवा दंडांची गती व शक्तीच्या प्रेषणासाठी या दंतचक्रांनी जोडणी करतात. मात्र असे आस एकमेकांच्या विरुद्ध दिशेत फिरतात. अशा दोन आसांची गती एकाच दिशेत हवी असल्यास, एका आसावरचे दंतचक्र दुसऱ्या आसावरील दंतचक्रास तिसऱ्या दंतचक्राच्या माध्यमातून जोडतात. त्यामुळे ठरविलेल्या गतीवर काहीही परिणाम होत नाही. परिघाच्या बाहेरील बाजूवर दाते असलेल्या दंतचक्रास ‘बहिःदंतचक्र’ अथवा ‘भरीव दंतचक्र’ असे म्हणतात पण जेव्हा परिघाच्या आतील बाजूवर दाते असतात अशा दंतचक्रास ‘अंतर्दंतचक्र’ किंवा ‘पोकळ दंतचक्र’ म्हणतात. मात्र अशा अंतर्दंतचक्राशी एक किंवा अनेक लहान बहिर्दंतचक्रे जोडतात. जेव्हा दोन समांतर आसांमधील अंतर खूपच कमी असते त्या वेळेस अंतर्दंतचक्राचा वापर करतात. दात्याचा दाब कोन २०° ते २५° असतो. ज्या वेळेस चक्रीय गतीचे रूपांतर पश्वाग्र गतीत करावयाचे असते त्या वेळेस बहिर्दंतचक्र दंतपट्टीशी जोडतात. सरल दंतचक्रांनी आडवे आणि उभे समांतर आस एकमेकांशी जोडतात, दात्यांची संख्या सारखी असलेली बहिर्दंतचक्रे व अंतर्दंतचक्रे एकमेकांस जोडून त्यांचा उपयोग युग्मक (दोन समाक्षीय दंडांपैकी एका दंडाची गती दुसऱ्याला देण्यासाठी वापरण्यात येणारा जोड) व ग्राभ (दोन फिरत्या दंडांना जरूरीप्रमाणे जोडणारे किंवा अलग करणारे साधन, क्लच) म्हणून यंत्रांत किंवा वाहनांत करतात. यांना जागा कमी लागून जोडणीत सुटसुटीतपणा येतो परंतु यांचा आवाज फार होतो.
मळसूत्री दंतचक्र : या दंतचक्रावरील दाते मळसूत्राप्रमाणे असल्याने त्यांच्या साहाय्याने गतीचे वा शक्तीचे प्रेषण करताना दात्यांच्या सर्व भागांवर सरल दंतचक्राप्रमाणे जोर येत नाही. तसेच चक्रीय गतीबरोबरच मळसूत्राप्रमाणे दात्यांचा स्पर्श पुढेपुढे होत जातो. अशा दंतचक्रांत दात्यांचा एकमेकांशी होणारा स्पर्श सरल दंतचक्राप्रमाणे समांतर नसून तिरपा असतो. मात्र एकमेकांशी निगडित असलेल्या अशा दंतचक्रांच्या जोडीतील एकाच्या दात्यांचा तिरपेपणा जर डावीकडे असेल, तर दुसऱ्याच्या दात्यांचा तसाच तिरपेपणा उजवीकडे असावा लागतो. दात्यांमधील अतिव्यापनामुळे (दोन्ही दंतचक्रांचे दाते परस्परांना व्यापीत असल्यामुळे) अशा दंतचक्रांच्या गतीत सफाई येऊन त्यांचा आवाज कमी होतो. सरल दंतचक्राप्रमाणेच मळसूत्री बाह्यदंतचक्रे, अंतर्दंतचक्रे व दंतपट्टी असते व त्यांची जोडणी सरल दंतचक्राप्रमाणे करतात. दंतपट्टीची गती बहिर्दंतचक्राच्या आसाशी काटकोनात असते.मात्र मळसूत्री अंतर्दंतचक्राशी जेव्हा मळसूत्री लहान बाह्यदंतचक्र जोडतात त्या वेळेस दोघांच्या दात्यांचा तिरपेपणा डावीकडे किंवा उजवीकडे एकाच दिशेला असतो. अनेक आट्यांचे मळसूत्र तयार 
करून जर त्याचे आडवे तुकडे केले, तर प्रत्येक तुकडा स्वतंत्रपणे मळसूत्री दंतचक्र बनेल. मळसूत्री बहिर्दंतचक्रांचे दोन जोड एकत्र अंगावर जोडले की, द्वि–मळसूत्री दंतचक्रांची जोडी तयार होते. यांचा उपयोग जहाजातील शीघ्रगती वाफ टरबाइनाची शक्ती मंदगती प्रचालकास (पाणी सारणाऱ्या पंख्यास) प्रेषणाने पुरविण्यासाठी करतात. अशी जोडी वापरल्यास दंतचक्राची चाल मधोमध मार्गावर राहून ती बाजूला रेटली जात नाहीत. आणि भार सर्व दात्यांवर समप्रमाणात विभागला जातो. मळसूत्र कोन हा आसाची मध्यरेषा व दात्यांच्या अंतराल बिंदूतून दात्याला स्पर्श करणारी रेषा यांमध्ये मोजतात. शीघ्रगतीसाठी या दंतचक्रांच्या उपयोग विशेष होतो.
सर्पिल दंतचक्र : या दंतचक्रावरील दाते मळसूत्री दंतचक्राप्रमाणे असून एकमेकांशी निगडित असलेल्या दात्यांचा स्पर्श मळसूत्री दंतचक्राप्रमाणे दात्याच्या संपूर्ण रूंदीच्या रेषेवर होत नसून फक्त एका बिंदूवर होतो. त्यामुळे दात्यांवर जोर कमी येतो. तसेच मळसूत्री दंतचक्रांप्रमाणे सर्पिल दंतचक्रे दोन समांतर आस जोडण्यासाठी न वापरता काटकोनात असलेल्या दोन आसांना जोडण्यासाठी वापरतात. त्यामुळे एका पातळीतील शक्तीचे वा गतीचे प्रेषण दुसऱ्या पातळीत करता येते. अशाच कामासाठी जेव्हा मळसूत्री दंतचक्र जोडी वापरतात त्या वेळेस त्यांस ‘काटकोनी आस मळसूत्री दंतचक्रे’ असे म्हणतात. सर्पिल दंतपट्टीशी जर सर्पिल बाह्यदंतचक्र जोडले, तर चक्रीय गतीचे रूपांतर पश्वाग्र गतीत होते परंतु दंतपट्टीची चाल काटकोनात होत नाही. या दंतचक्रांचा उपयोग शीघ्रगतीसाठी विशेष होतो. सर्पिल कोन ३५° चा असतो.
शंकू दंतचक्र : शंक्काकार दंडावर दाते पाडून ही दंतचक्रे तयार करतात. त्यामुळे या दंतचक्रांनी कोणत्याही कोनातील दोन आसांची जोडणी करता येते. शंकू दंतचक्रांचे दाते सरल, सर्पिल व शून्य अंश सर्पिल कोन असलेल्या वक्ररेषेचे असतात. जोडणाऱ्या दोन आसांच्या मध्यरेषा ज्या बिंदूशी छेदतात त्या बिंदूपासून निघणाऱ्या त्रिज्यारेषेवर शंकू दंडावर दाते पाडलेले असतात. ज्या वेळेस दोन आस शंकू दंतचक्रांनी काटकोनात जोडून त्यांची गती सारखी ठेवतात, त्या वेळेस त्यांना काटकोनी दंतचक्रे असे म्हणतात. दात्यांचा दाबकोन १४·५° ते २०° पर्यंत असतो. शंकू दंतचक्रांच्या बाबतीत गती दात्यांच्या संख्येच्या व्यस्त प्रमाणात असते. जेव्हा जाड चकतीच्या एका बाजूच्या सपाट अंगावर दाते पाडून असे दंतचक्र लहान शंकू बहिर्दंतचक्राशी जोडलेले असते त्या वेळेस त्यांस शीर्ष दंतचक्र म्हणतात. याचे कार्य दंतपट्टीप्रमाणेच होते परंतु गती चक्रीय असते. सर्पिल शंकू दंतचक्रे शीघ्रगती, कमी आवाज, जास्त भारवाहकता आणि सफाईदार चालीसाठी विशेषकरून शिवणकाम यंत्रे, चलत्‌चित्रपट साधने, यांत्रिक हत्यारे यांच्या रचनेत वापरतात. कुंडलित दंतचक्रे सर्पिल दंतचक्राप्रमाणेच असतात परंतु त्यांच्या जोडीतील मोठ्या शंकू दंतचक्राच्या आसाच्या मध्यबिंदूपासून किंचित खाली वा वर लहान बहिर्दंतचक्रे जोडतात, त्यामुळे त्याच्या आसाच्या मध्यबिंदूत आणि मोठ्या शंकू दंतचक्राच्या आसाच्या मध्यबिंदूत थोडे अंतर राहते. या पद्धतीत एका आसावर अनेक लहान शंकू बहिर्दंतचक्रे बसविणे शक्य होते. दात्यांच्या सरकक्रियेमुळे रेटा धारवे (आसाच्या दिशेने भार घेणारे धारवे धारवा म्हणजे फिरता दंड योग्यस्थितीत रहावा म्हणून वापरण्यात येणारा आधार, बेअरिंग) वापरावे लागतात. गतीचे मंदीकरण अशा दंतचक्रांमुळे कमी जागेत होऊ शकते. त्यामुळे त्यांचा उपयोग मोठ्या प्रमाणावर मोटारगाड्यांच्या मागल्या चाकांच्या आसांच्या चालनासाठी विभेदी (दोन दंडांना तिसऱ्या दंडाने सापेक्ष गती देण्यासाठी वापरण्यात येणाऱ्या) चक्रमालेत करतात. गतीच्या मंदीकरणाचे गुणोत्तर ६०: १ असू शकते.
मळसूत्र व मळसूत्री चक्र : या जोडीचा उपयोग बहुधा दोन आसांची ९०° कोनात जोडणी करण्यासाठी करतात. एका आसावर अंगचाच मळसूत्री भाग असून तो मळसूत्री चक्राशी निगडित करतात. मळसूत्री चक्राचा आस मळसूत्राच्या आसाशी काटकोनात असतो. त्यामुळे गतीचे व शक्तीचे प्रेषण एका पातळीतून दुसऱ्या पातळीत केले जाते. मळसूत्र बहुधा एकसरी आट्याचे असून त्यावरील आटे किंवा दाते मळसूत्री चक्रावरील दात्यांशी व्यवस्थितपणे निगडित होण्यासाठी त्यांना अंतर्वक्रता दिलेली असते. दात्यांचा स्पर्श त्यांच्या संपूर्ण रुंदीच्या रेषेवर होत असल्याने या जोडीचा वापर मोठाले भार पेलण्यासाठी किंवा उचलण्यासाठी तसेच जास्त शक्तीच्या प्रेषणासाठी करतात. उदा., व्यासांतरी (निरनिराळ्या व्यासांच्या चाकांचा उपयोग करणारे) कप्पीयंत्र, ⇨यारी, धातूच्या रसाने भरलेले डवले (बादलीसारखे भांडे) यांच्या रचनेत करतात. थोड्या जागेत गतीचे मंदीकरण करण्यासाठीही यांचा उपयोग करतात. ⇨ चक्री कर्तन यंत्रावर वापराव्या लागणाऱ्या विभाजक संचाच्या (दंतचक्रावरील दाते तयार करण्यासाठी चक्राकार ठोकळ्याच्या परिघाचे विभाजन हव्या त्या भागांत करण्यासाठी वापरण्यात येणाऱ्या साधनाच्या) रचनेत व गाळा यंत्रावर [⟶ यांत्रिक हत्यारे] लागणाऱ्या फिरणाऱ्या चक्री पाटाच्या रचनेत मळसूत्र व मळसूत्री चक्र आडव्या किंवा उभ्या पातळीत वापरतात. उजव्या व डाव्या दिशांस फिरणारी मळसूत्रे वापरून मळसूत्री चक्राची फिरण्याची दिशा बदलता येते. व्यासांतरी कप्पीयंत्रात साखळीच्या साहाय्याने उचललेले ओझे किंवा वस्तू साखळीवरील हात काढला असता पुन्हा खाली येत नाही [⟶ उच्चालक यंत्रे].
दंतचक्रमाला : दंतचक्रांची एकच जोडी किंवा दोनपेक्षा अधिक दंतचक्रांची जोडणी वापरून गतीचे वा शक्तीचे प्रेषण होऊ शकते. तरी पण जेव्हा एका जोडीने मिळणारे मंदीकरण वा वृद्धिकरण अपुरे पडते तेव्हा अधिक दंतचक्रे वापरावी लागतात व मग त्यांची माला बनते. दोन आसांतील अंतर मोठे असेल, तर जोडीतील एक दंतचक्र फारच मोठ्या व्यासाचे वापरावे लागेल, तसेच आदान (चालक) दंतचक्राच्या फिरण्याच्या दिशेनेच प्रदान (चलित) दंतचक्र फिरावयास हवे असेल, तर तिसऱ्या दंतचक्राची दोघांमध्ये जोडणी करावी लागेल. मोठ्या दंतचक्राऐवजी जर गतीच्या अथवा शक्तीच्या प्रेषणासाठी कप्पा व दोरपट्टा, साखळी, रबरी किंवा चामड्याचे निरंत पट्टे वापरले, तर जागा जास्त व्यापली जाऊन निरंत पट्‌ट्यांच्या घसरण्यामुळे कार्यक्षमतेत घट होते म्हणून या अडचणीतून मार्ग काढण्यासाठी दोन समांतर आडव्या अगर उभ्या आसांच्या जोडणीसाठी एकापेक्षा अनेक दंतचक्रांच्या जोड्यांचे संयोजन करण्यात येते. अशा दंतचक्रांच्या समूही रचनेस माला किंवा दंतचक्रमाला म्हणतात. अनेक चक्रे अनेक आसांवर सरकती अथवा पक्की बसवून त्यांचा एकमेकांशी हवा तसा संबंध घडवून गतीच्या वा शक्तीच्या प्रेषणासाठी लागणारे गुणोत्तर आदान दंतचक्रापासून प्रदान दंतचक्रापर्यंत मिळविण्यासाठी जी रचना करावी लागते ती जणू दंतचक्रांची मालाच गुंफल्याप्रमाणे असते.
वर्गीकरण: ढोबळमानाने दंतचक्रमाला दोन वर्गात मोडतात : (अ) सामान्य दंतचक्रमाला व (आ) ग्रहमाली दंतचक्रमाला.
सामान्य दंतचक्रमाला : या प्रकारच्या रचनेत सर्व दंतचक्रांचे आस आपापल्या ठरलेल्या स्थानी सांगाड्याच्या संदर्भात (सापेक्ष) फिरतात. त्यांचे स्थलांतर होत नाही. अशा दंतचक्रमालेत आदान दंतचक्र एकच असते.
ग्रहमाली दंतचक्रमाला : या प्रकारच्या रचनेत निदान एकतरी आस स्वतःभोवती फिरताना सांगाड्याच्या संदर्भात स्थलांतर करतो. अशा आसावरील दंतचक्रास ‘ग्रह’ म्हणतात व त्याच्याशी संबंधित इतर दंतचक्रांस ‘सूर्य’ असे म्हणतात कारण त्यांचे आस स्वतःभोवती फिरताना स्थानबद्ध असतात. अशा दंतचक्रमालेत दोन आदान दंतचक्रे लागतात. आ. ८ वरील विवेचन समजण्यास सुलभ होईल.
आ. ८ (अ) मधील (१) हे २० दात्यांचे आदान दंतचक्र असून (३) हे ८० दात्यांचे प्रदान दंतचक्र आहे. (१) हे चालक दंतचक्र दर मिनिटाला १०० फेरे करते. (१), (२) व (३) ही दंतचक्रे तीन स्वतंत्र आसांवर बसविलेली आहेत. हे आस फक्त स्वतःभोवती फिरतात. (३) हे अंतर्दंतचक्र असून (१) व (२) ही बहिर्दंतचक्रे आहेत. (१) च्या विरूद्ध दिशेत (३) फिरावयास हवे म्हणून (२) हे ३० दात्यांचे मध्यस्थ दंतचक्र (४) या संयोग दांडीने (१) शी जोडून अखेर (३) ला जोडले आहे. या जोडणीस सामान्य दंतचक्रमालेच्या वर्गातील साधी दंतचक्रमाला असे म्हणतात. येथे गतींचे गुणोत्तर = ८०/२० = ४ किंवा ४ : १ आहे म्हणजेच दंतचक्रमाला मूल्य १/४ होते. याचाच अर्थ जेव्हा आदान दंतचक्र (१) दर मिनिटाला १०० फेरे करील तेव्हा त्याच्या उलट दिशेत प्रदान दंतचक्र (३) दर मिनिटाला २५ फेरे करील. त्यामुळे मूळ गतीत पावपट घट होईल. (२) हे मध्यस्थ दंतचक्र कितीही दात्यांचे वापरले, तरी गुणोत्तरात फरक पडत नाही.
आ. ८ (आ) मध्ये (अ) प्रमाणेच तिन्ही दंतचक्रांची जोडणी आहे पण त्यात जो फरक केलेला आहे तो म्हणजे (१) व (३) ही दंतचक्रे फक्त स्वतःभोवती फिरत असून स्थानबद्ध आहेत. (२) हे दंतचक्र स्वतःभोवती व (१) या स्थानबद्ध दंतचक्राभोवती फिरत आहे म्हणून (१) व (३) या दंतचक्रांना सूर्य दंतचक्रे व (२) या दंतचक्राला ग्रह दंतचक्र म्हणतात. या प्रकारच्या जोडणीत (१) व (४) ही दोन आदाने असून (३) हे एकच प्रदान आहे. (१) या आदान दंतचक्राची गती दर मिनिटास १०० फेरे असून ते (२) या मध्यस्थ दंतचक्रास फिरविते. त्याच वेळेस (४) ही संयोग दांडी दुसरे आदान बनून (२) या दंतचक्रास जोडलेल्या (३) या प्रदान दंतचक्रास फिरविते. त्यामुळे (२) हे दंतचक्र आदान व प्रदान असे दोन्हीही बनून (३) या दंतचक्राला (१) या दंतचक्राच्या विरूद्ध दिशेत गती देते. (२) हे ग्रह दंतचक्र असल्याने ते (१) या सूर्य दंतचक्राभोवती बाहेरून व (३) या दंतचक्राच्या आतून फिरते. दोन आदानांच्या या रचनेत एक आदान स्थानबद्ध केल्याने ते दर मिनिटास शून्य फेरे करते व त्यामुळे (४) या संयोग दांडीचे दर मिनिटास – ५० फेरे होतात. (ऋण चिन्ह उलट दिशा दर्शविते). (२) हे आदान व प्रदान दंतचक्र असल्याने गतीच्या एकूण गुणोत्तरावर परिणाम होऊन (३) या प्रदान दंतचक्राचे फेरे दर मिनिटाला – ८७·५ इतके मंद होतात.
वरील दोन वर्गांतील दंतचक्रमालांचे जे निरनिराळे प्रकार आहेत त्यांची स्थूलमानाने खाली माहिती दिली आहे.
साधी दंतचक्रमाला: या रचनेत प्रत्येक स्वतंत्र आसावर एकेकच दंतचक्र पक्के बसविलेले असते. या दंतचक्रमालेत कमीतकमी दंतचक्रांची एक जोडी वापरून गती कमी किंवा जास्त करता येते. आ. ९ मध्ये (१), (२) आणि (३) अशी तीन दंतचक्रे (४) या संयोग दांडीने जोडलेली आहेत. जर (१) हे आदान दंतचक्र २० दात्यांचे असेल आणि ते थेट (३) या ८० दात्यांच्या प्रदान दंतचक्रास जोडले, तर (१) चा एक फेरा पुढे फिरल्यावर (३) चा १/४ फेरा मागे होईल, म्हणजेच (३) ची गती (१) च्या गतीपेक्षा पाव हिश्श्याने कमी होईल. परंतु (३) हे आदान दंतचक्र केल्यास (१) हे प्रदान दंतचक्र होईल व त्यामुळे (१) ची गती (३) पेक्षा चौपट वाढेल. कारण (३) च्या एका फेऱ्यामुळे (१) चे चार फेरे होतील म्हणून गतीचे गुणोत्तर ४ : १ होईल. जर (१) च्या दिशेतच (३) फिरावयास हवे असेल, तर दात्यांची कितीही संख्या असलेले (२) हे मध्यस्थ दंतचक्र वापरून गतीचे प्रेषण (१) पासून (२) ला व (२) पासून (३) ला करावे लागेल म्हणून या रचनेला दंतचक्रमाला म्हणतात.
संयुक्त दंतचक्रमाला : २० : १ अशा गतींच्या गुणोत्तरासाठी साधी दंतचक्रमाला वापरावयाची ठरविल्यास व त्यांकरिता ४ व्यासात्मक अंतरालाची (व्यासात्मक अंतराल म्हणजे अंतराल वर्तुळाच्या व्यासाच्या एक इंच लांबीतील दात्यांची संख्या) १२ व २४० दाते असलेली दंतचक्र जोडी वापरावयाची ठरविल्यास १२ दात्यांच्या चक्रासाठी अंतराल वर्तुळाचा व्यास ३ इंच व २४० दात्यांच्या चक्रासाठी ६० इंच लागेल म्हणजेच अतिशय मोठे चक्र वापरावे लागून त्याने जागा खूपच व्यापली जाईल व लहान दंतचक्राची झीजही खूपच होईल. त्यामुळे ही रचना अव्यवहार्य होईल म्हणून गतीच्या मोठ्या गुणोत्तरासाठी संयुक्त दंतचक्रमालेची योजना करतात. शीघ्रगती विद्युत् चलित्र (मोटर) व वाफ टरबाइन यांत ही रचना वापरतात.
संयुक्त दंतचक्रमालेत आदान व प्रदान आसांवर फक्त एकएक दंतचक्र असून इतर आसांवर दोनदोन दंतचक्रे पक्की बसविलेली असतात. त्यामुळे दंतचक्रांच्या दोन जोड्या वापरून या रचनेने थोडक्या जागेत गती कमी वा जास्त करणे शक्य होते.
आ. १० मध्ये १२ दात्यांचे (१) व १६ दात्यांचे (४) ही दंतचक्रे जर चलित दंतचक्रे धरली, तर ६० दात्यांचे (२) व ६४ दात्यांचे (३) ही चालक दंतचक्र होतात. (२) व (४) ही दंतचक्रे एकाच आसावर पक्की बसविलेली आहेत. (३) हे दंतचक्र (४) ला फिरविते त्याच वेळी (२) हे (१) ला फिरविते,
|
म्हणून गतीचे गुणोत्तर = |
चालक दंतचक्रांच्या दात्यांचा गुणाकार |
|
चलित दंतचक्रांच्या दात्यांचा गुणाकार |
|
= |
६४ X ६० |
= |
२० |
= २० |
|
१६ X १२ |
१ |
जेव्हा (३) चा १ फेरा होईल तेव्हा (४) चे ४ फेरे होतील. त्याच वेळेस (२) चेही ४ फेरे होतील. (२) चे ४ फेरे झाले की, (१) चे २० फेरे (४ X ५) होतील. म्हणजेच या रचनेत गती २० पटींनी वाढेल आणि आदान दंतचक्र (३) च्या दिशेतच प्रदान दंतचक्र (१) फिरेल. या रचनेत आदान व प्रदान आस एका रेषेत नसल्याने तिला ‘संयुक्त अव्युत्क्रमी दंतचक्रमाला’ म्हणतात.
यापेक्षाही कमी जागेत सुटसुटीत रचना हवी असल्यास ‘संयुक्त व्युत्क्रमी दंतचक्रमाला’ वापरतात. हिच्या रचनेत आदान (पहिले) व प्रदान (शेवटचे) दंतचक्र ज्या आसांवर बसविलेली असतात ते आस एका रेषेत असतात. यांतील एक दंतचक्र काही वेळा पोकळ आसावर किंवा नलिकेवर बसवितात.
आ. ११ मध्ये आदान दंतचक्र (१) व प्रदान (३) ही एकाच आसावर बसविलेली आहेत. याच प्रकारे (२) व (४) बसविल्याने चारही दंतचक्रांची जोडणी थोड्या जागेत होते. अशी रचना घड्याळात तास व मिनिट काटे बसविण्यासाठी आढळते.
बहुतेक यांत्रिक हत्यारांच्या रचनेत संयुक्त दंतचक्रमालांचा उपयोग करतात. कमी जागेत अनेक गती या प्रकारच्या रचनेतून मिळविता येतात व त्यांची धातुयंत्रणासाठी (यंत्रांच्या साहाय्याने धातूंवर करण्यात येणाऱ्या कर्तन, घासणे, छिद्रे पाडणे इ. विविध प्रक्रियांसाठी) आवश्यक असते. मोटारगाड्यांमध्येही अशाच प्रकारची रचना वापरतात.
आ. १२ मध्ये १० दंतचक्रे व ३ आस वापरून दंतचक्रमालेची रचना केली आहे. २० दात्यांचे (१), ३० दात्यांचे (२) व ४१ दात्यांचे (३) अशा तीन दंतचक्रांचा अक्षखाच असलेला एकत्र समूह स्थिर गतीने फिरणाऱ्या अ या अक्षखाच दंडावर (आसावर) सरकवून हवा तेव्हा आ या मध्यस्थ दंडावर बसविलेल्या ४७ दात्यांचे (४), ३७ दात्यांचे (५) व २६ दात्यांचे (६) या दंतचक्रांशी निगडित करून अ दंडाची आ दंडाशी जोडणी करता येते [ दंतचक्र (१) हे (४) ला, (२) हे (५) ला व (३) हे (६) ला]. त्याचप्रमाणे ४७ दात्यांचे (७), ५७ दात्यांचे (८) व ५२ दात्यांचे (९) अशा तीन दंतचक्रांचा अक्षखाच असलेला एकत्र समूह इ या निरनिराळ्या गतींनी फिरणाऱ्या अक्षखाच दंडावर सरकून हवा तेव्हा आ या मध्यस्थ दंडावर बसविलेल्या ४७ दात्यांच्या (४), ३७ दात्यांच्या (५) व ४२ दात्यांच्या (१०) या दंतचक्रांशी निगडित करून इ दंडाची आ दंडाशी जोडणी करता येते [ दंतचक्र (४) हे (७) ला, (५) हे (८) ला आणि (१०) हे (९) ला]. अशा तऱ्हेने जेव्हा (१) हे (४) ला आणि (५) हे (८) ला जोडली जातील तेव्हा सर्वांत कमी गती मिळेल. जेव्हा (१) हे (४) ला, (५) हे (८) ला, (३) हे (६) ला व (४) हे (७) ला जोडली जातील तेव्हा सर्वांत जास्त गती मिळेल. अशा तऱ्हेने ९ प्रकारांनी ९ गती मिळतील. ग्राभांच्या साहाय्याने दंतचक्रांची निरनिराळी जुळणी करतात.
अंतर्दंतचक्रमाला : जेव्हा दोन समांतर आस (दंड) जवळजवळ असतात त्या वेळेस अंतर्दंशचक्राशी चक्रिका (लहान बहिर्दंतचक्र) निगडित करतात. या रचनेने थोड्या जागेत मोठ्या प्रमाणावर गती कमीजास्त करता येते. याचा विशेष म्हणजे दोन्ही चक्रांची फिरण्याची दिशा एकच असते.
अंतर्ग्रहमाली दंतचक्रमाला : या दंतचक्रमालिकेत सूर्य दंतचक्र व ग्रह दंतचक्र यांची योजना केलेली असते. यात अंतर्दंतचक्र एक असून चक्रिका अनेक असतात. विमानाच्या यंत्रणेत वजन कमी करून थोड्या जागेत गतीचे मंदीकरण करण्यासाठी या रचनेचा मोठाच उपयोग होतो. एंजिनांची अश्वशक्ती जास्त असल्याने गती आणि शक्ती प्रेषणाची क्षमता या रचनेत जास्त असते तसेच आदान व प्रदान आस (दंड) समाक्ष असल्यास हीच रचना उपयोगी पडते. आ. १३ मध्ये अ दंडावरील (१) हे सूर्य दंतचक्र तीन ग्रह दंतचक्रांशी [ आकृतीत (२) या आकड्याने निर्देशित केलेल्या दंतचक्रांशी] निगडित केले आहे. ही तीन दंतचक्रे तीन धारव्यांवर बसविलेली असून (३) हा धारवा वाहक आ दंडाला बसवितात. तसेच ही तीन दंतचक्रे (४) या अंतर्दंतचक्राशीही निगडित केलेली असतात. या रचनेत खालील निरनिराळ्या प्रकारांनी गतीचे मंदीकरण केले जाते.
अ आणि आ हे दंड व (४) हे अंतर्दंतचक्र यांचे गतिसंबंध खालीलप्रमाणे असतात.
|
आ चे द. मि. फेरे = |
अ चे द. मि. फेरे |
+ |
(४) चे द. मि. फेरे X ग |
|
ग + १ |
ग + १ |
येथे द. मि. फेरे म्हणजे दर मिनिटाला होणारे फेरे आणि
|
ग = |
(४) च्या दात्यांची संख्या |
|
(१) च्या दात्यांची संख्या |
प्रकार १ : जर (४) चे दाते ६० व (१) चे २० असतील आणि गतिरोधकाने (४) चे फिरणे थांबविले, तर (४) ची गती शून्य होईल व अ चे द. मि. फेरे हे ४ X आ चे द. मी. फेरे इतके होतील. जर (१) सव्य (घड्याळाच्या काट्याच्या) दिशेने पुढे फिरू लागले, तर (२) ही तिन्ही चक्रे थांबविलेल्या (४) या चक्राच्या आतील परिघावर लोळू लागतील आणि (३) व आ यांना त्याच दिशेत फिरवितील. जर अ हा आदान आस आणि आ हा प्रदान आस असेल, तर गतीचे मंदीकरण समतोल होऊन शक्तीचा भार तिन्ही (२) चक्रांवर सारख्याप्रमाणात विभागला जाईल.
प्रकार २: जर (१) चे फिरणे थांबविले, तर अ दंडाची गती शून्य होईल व (४) चे द. मि. फेरे ३/४ X आ चे द. मि. फेरे होतील. जर (४) हा आदान असेल, तर आ हा प्रदान आस (४) च्याच दिशेत कमी गतीने फिरू लागेल.
प्रकार ३: जर (३) चे फिरणे थांबविले, तर आ दंडाची गती शून्य होईल व अ चे द. मि. फेरे -३ X (४) चे द. मि. फेरे होतील. या प्रकारात –३ याचा अर्थ अ दंडाची गती (४) च्या विरूद्ध दिशेत तिप्पट होईल.
प्रकार ४ : जर (१) व (३) ग्राभाच्या साहाय्याने युग्मित करून त्यांच्या दात्यांची क्रिया थांबविली व बाकीचे सर्व घटक त्यांच्या मध्य आसाभोवती फिरते राहू दिले, तर (४), आ व अ यांचे द. मि. फेरे सारखे होतील म्हणजेच त्यांची गती सम राहील.
अशा प्रकारे या तीन घटकांच्या ग्रहमाली दंतचक्रमालेत चार प्रकारांनी ४, ३, ४/३ व १ अशी चार गती गुणोत्तर मिळविता येतात. प्रत्येक प्रकारात ठराविक घटकांची गती थांबविण्याचे काम गतिरोधक व ग्राभ वापरून केले जाते. या रचनेचा उपयोग मोटारगाड्यांत आणि विमांनाच्या यंत्रणेत उत्तम प्रकारे होतो. एकाच आसावर अनेक ग्रह दंतचक्रे बसवून त्यांची जोडणी अनेक सूर्य दंतचक्रे आणि अंतर्दंतचक्रांबरोबर केल्यास त्यांना निरनिराळ्या गती देणारी संयुक्त ग्रहमाली दंतचक्रमाला किंवा सूर्यमाली दंतचक्रमाला असे म्हणतात.
असमांतर आस दंतचक्रमाला : अशा प्रकारची रचना जेथे गती वा शक्तीचे प्रेषण असमांतर आसांची जोडणी करून करावे लागते अशा ठिकाणी वापरतात.
आ. १४ मध्ये १६ दात्यांची (१) ही चक्रिका अ या आसावर बसवून ते आ आसावर बसविलेल्या (२) या ३२ दात्यांच्या सरल दंतचक्रास फिरविते. आ च्या आसावर दुसऱ्या टोकास (३) हे १५ दात्यांचे शंकू दंतचक्र बसवून त्याच्याशी इ या आसावर बसविलेले (४) हे ३० दात्यांचे दुसरे शंकू दंतचक्र निगडित केले आहे. यामुळे अ हा आस आ ला आणि आ हा आस इ ला जोडला जातो. इ या आसाच्या दुसऱ्या टोकास (५) हे एकसरी सव्य आट्याचे मळसूत्र बनवून ते ई वर बसविलेल्या ४० दात्यांच्या (६) या मळसूत्री चक्राशी निगडित केले आहे. यामुळे इ हा आस ई ला जोडला जातो. या रचनेत जर हा आदान आस द. मि. ३२० फेरे करीत असला, तर ई हा प्रदान आस द. मि. २ फेरे करील म्हणजेच गती गुणोत्तर १/१६० होईल.
|
ई चे द. मि. फेरे अ चे द. मि. फेरे |
= |
ई चे द. मि. फेरे इ चे द. मि. फेरे |
X |
इ चे द. मि. फेरे ऐ चे द. मि. फेरे |
|
X |
आ चे द. मि. फेरे अ चे द. मि. फेरे |
|||
|
= |
१ |
X |
१५ |
X |
१६ |
= |
१ |
|
४० |
३० |
३२ |
१६० |
||||
|
∴ ई चे द. मि. फेरे |
= |
३२० |
X |
१ |
= |
२ |
|
|
१६० |
|||||||
अ आसाच्या विरूद्ध दिशेस ई हा आस फिरतो.
विभेदी दंतचक्रमाला :या प्रकारची रचना मोटारगाड्यांच्या मागल्या आसास पुढील भागातील एंजिनाच्या गती व शक्तीचे प्रेषण करण्यासाठी उपयोगी पडते. या रचनेने मागील दोन चाकांना कर्षण प्रेरणा (रस्त्याच्या संपर्काने निर्माण होणारी प्रेरणा) सम प्रमाणात विभागून दिली जाते. त्याच वेळेस रस्त्याच्या वळणावर व ओबडधोबड भागावर चाके फिरताना कोणत्याही एकाची चाल पुढे किंवा मागे होण्यास सुकर जाते. यासाठी मागला आस अखंड नसून अर्धा भाग एका चाकाला व दुसरा अर्धा भाग दुसऱ्या चाकाला बसवून दोन्ही अर्ध्या आसांची आतील बाजूंची टोके विभेदी यंत्रणेतील घटकांनी जोडतात. ही रचना ग्रहमाली दंतचक्रमालेप्रमाणेच असून ती एंजीनाची मूळ गती व मागील चाकाची गती यांतल्या फरकाचे संतुलन करते.
अशा प्रकारे सरल, शंकू, मळसूत्री, सर्पिल, द्वि–मळसूत्री, अंतर्दंती, कुंडलित, शून्यांश शंकू दंतचक्रे, मळसूत्र आणि मळसूत्री चक्र वापरून तयार केलेल्या अनेक प्रकारच्या दंतचक्रमालांचा उपयोग गतीचे व शक्तीचे प्रेषण करण्यासाठी अनेक प्रकारची यंत्रे, वाहने, साधने, उपकरणे, घड्याळे वगैरेंच्या रचनेत करतात.
दंतचक्रनिर्मिती : शीघ्र गतीसाठी आवाज न करता चालणारी व दात्यांवर कमी दाब येणारी लहानसहान दंतचक्रे कच्चे कातडे, फॉर्मायका, नायलॉन, बेकेलाइट, मिकार्टा आणि ईजिप्शियन कापसाच्या धाग्यापासून बनवितात.
फिनॉलिक रेझिनापासून केलेली दंतचक्रे लवचिक असून धक्के सहन करू शकतात. तसेच तंतुयुक्त दंतचक्रे स्तरित रचनेची असल्याने ती जास्त दाबाला टिकतात. जस्त वा ॲल्युमिनियम यांच्या मिश्रधातू व पितळ यांपासून अनेक प्रकारची मुद्रा ओतकाम [⟶ मुद्रा] पद्धतीने तयार केलेली दंतचक्रे लहानसहान यंत्रांतून, उपकरणांतून व घड्याळांतून वापरतात. मंद गतीला व कमी दाबाला ती चांगली टिकतात व त्यांचे क्षादन (पृष्ठभागावर खड्डे पडणे) फारसे होत नाही.
तांबे, जस्त, कथिल, ॲल्युमिनियम, शिसे व मँगॅनीज या धातू आणि सिलिकॉन यांपासून तयार केलेल्या निरनिराळ्या प्रकारच्या मिश्रधातूंचा दंतचक्रे तयार करण्यासाठी उपयोग करतात. सरकत्या भारांसाठी, कमी गतीसाठी व शीघ्र गतीतील घर्षणासाठी मिश्रधातूंची दंतचक्रे विशेषतः मळसूत्रे व मळसूत्री चक्रे तयार करतात.
बीड हे दाबाच्या प्रेरणांना व झिजेला उत्तम टिकाव धरत असल्याने मंदगतीची मोठी दंतचक्रे व दंतपट्ट्या यांसाठी याचा वापर करतात. तसेच आता लोहचूर्णापासून आवाज व झीज कमी होणारी दंतचक्रे तयार करतात. कार्बन पोलाद व मिश्र पोलाद यांपासून तयार केलेल्या दंतचक्रांचा जवळजवळ सर्वच यंत्रणांत, विशेषतः यांत्रिक हत्यारांच्या रचनेत मोठ्या प्रमाणावर उपयोग होतो. निकेल, क्रोमियम, मँगॅनीज, व्हॅनेडियम वगैरे धातू व सिलिकॉन काही प्रमाणात कार्बन पोलादात मिसळून ज्या मिश्र पोलादाची दंतचक्रे करतात, त्यांत चिवटपणा, कणखरपणा, कठिणपणा, लवचिकता वगैरेसारखे विविध गुणधर्म असून ती मंदगती, शीघ्रगती, कमी किंवा जास्त दाबाच्या प्रेरणेला, ताणाच्या प्रेरणेला, परिपीडन (पीळ निर्माण करणाऱ्या) प्रेरणेला व झिजेला उत्तम प्रकारे टिकाव धरतात, तसेच त्यांचे क्षादण होत नाही. अशी दंतचक्रे तयार केल्यावर त्यांच्या दात्यांची झीज कमी व्हावी म्हणून त्यांवर उष्णोपचार प्रक्रिया करतात.
निर्मितीच्या पद्धती : निरनिराळ्या पद्धतींनी निरनिराळ्या प्रकारच्या दंतचक्रांची निर्मिती करताना पुढील बाबींचा विचार करावा लागतो. दात्यांचे निरनिराळे वक्राकार काही यांत्रिक हत्यारांच्या कार्यकक्षेत येतील असे असावे लागतात. तसेच दंतचक्राचा आकार, माप व निर्मितीसाठी लागणारा माल अशा तऱ्हेने निवडावे लागतात की, निर्मितीच्या पद्धतीला कमीत कमी खर्च लागावा. दंतचक्राचा प्रत्यक्ष वापर ज्या ठिकाणी करावयाचा त्यावरही कोणती निर्मिती पद्धत वापरावयाची हे अवलंबून असते.
दंतचक्रनिर्मितीच्या पद्धती एकूण चार प्रमुख वर्गांत मोडतात : (अ) यांत्रिक हत्यारांची चक्रिय ठोकळ्याचे किंवा दंडाचे यंत्रण करून, (आ) धातुरसाचे ओतकाम करून, (इ) धातूचूर्ण किंवा प्लॅस्टिक भुकटी दाबून, (ई) धातूच्या चक्रीय ठोकळ्याचे किंवा दंडाचे दाब देऊन रूपण (जरूर तो आकार देण्याची क्रिया) करून.
यांत्रिक हत्यारांची चक्रीय ठोकळ्याचे किंवा दंडाचे यंत्रण करून ज्या वेळेस दंतचक्राची किंवा मळसूत्राची निर्मिती करतात त्या वेळेस सर्वसाधारण तीन मुख्य पद्धतींचा अवलंब केला जातो.
जनक पद्धतीत यांत्रिक हत्यारांवर चक्रीय ठोकळा किंवा दंड आणि यंत्रण हत्यार या दोहोंची हालचाल करून दाता किंवा आटा काततात. रूपण पद्धतीत यांत्रिक हत्यारांवर चक्रीय ठोकळा स्थिर ठेवून हव्या त्या आकाराचा दाता त्याच्याशी जुळत्या आकाराचा फिरता चक्री कर्तक वापरून काततात. बहुधा जनक पद्धतीने दात्याला साधारण आकार देऊन नंतर तो चक्री कर्तकाने पुरा करतात. संरूपक पद्धतीत यांत्रिक हत्यारावर चक्री कर्तकाच्या मार्गाच्या नियंत्रण संरूपकाच्या (विशिष्ट) आकाराच्या पट्टाच्या किंवा दंडाच्या) किंवा गुरूकोरीच्या (मूळ वस्तूचा बाह्य आकार कापलेल्या पत्र्याच्या मार्गदर्शक तुकड्याच्या) साहाय्याने करवून संरूपकाच्या दात्याचा वक्राकार चक्रीय ठोकळ्यावर काततात.
वरील तिन्ही पद्धतींत एकूण सात प्रकारांनी दाते काततात : (१) दोन दात्यांच्यामधील मोकळ्या जागेच्या आकाराचा चक्री कर्तक चक्री कर्तन यंत्रावर बसवून, (२) जनक पद्धतीने हॉर्बीग यंत्रावर हॉब कर्तक वापरून, (३) जनक पद्धतीने दंतचक्राच्या दात्यांसारखेच दाते असलेले चक्रिका कर्तक वापरून, (४) जनक पद्धतींनी दात्याच्या बाजूवर क्रमाक्रमाने कातकाम करणारा संरूपक नियंत्रक कर्तक वापरून, (५) दंतपट्टीतील एका दात्याच्या आकाराच्या कर्तकाच्या पश्वाग्र चालीतील धावेबरोबर फिरत्या चक्रीय ठोकळ्यावर जनक पद्धतीने, (६) आखूड दंतपट्टीच्या आकाराच्या तुकड्याचा कर्तक फिरत्या चक्रीय ठोकळ्याशी सापेक्ष चालीने चालवून जनक पद्धतीने तासून, (७) दोन दात्यांच्यामधील मोकळ्या जागेच्या आकाराचा कर्तक रधित्र (शेपिंग) यंत्रावर बसवून तासून.
हॉबिंग पद्धत : या पद्धतीने सरल, काटकोनी मळसूत्री, सर्पिल दंतचक्रे आणि मळसूत्रे व मळसूत्री चक्रे तयार करता येतात. ज्या प्रकारचे कातावयाचे असते त्याच प्रकारच्या दंतचक्राप्रमाणेच हॉब कर्तक असून त्याच्या परिघावर मळसूत्री अथवा सर्पिल आटे पाडलेले असतात. हॉब कर्तकाच्या आसाशी समांतर असे सर्व परिघ भागावर सम अंतरावर गाळे (गॅशिंग) पाडलेले असतात. त्यामुळे धारांचे दाते निर्माण होतात. हॉब कर्तक कर्तकाधारावर बसवितात. कर्तकाधार मळसूत्री कोनाला अनुरूप बसविल्याने कर्तकाचे दाते दंतचक्राच्या दात्यांशी जुळते होतात. एकाच अंतरालाची अनेक दात्यांची दंतचक्रे एका हॉब कर्तकाने कापता येतात, हे हॉबिंग पद्धतीय वैशिष्ट्ये होय. सरल, काटकोनी मळसूत्री व सर्पिल दंतचक्रे आ. १६ (अ) मध्ये दाखविल्याप्रमाणे काततात तर मळसूत्र आणि मळसूत्री चक्रे आ. १६ (आ) व (इ) मध्ये दाखविल्याप्रमाणे काततात.
चक्रीय ठोकळा व हॉब कर्तक यांच्या सापेक्ष फिरत्या गतींचे गुणोत्तर विभाजक संचातील दंतचक्रांनी निश्चित केलेले असते आणि दंतचक्रांच्या समुच्चयी जोडणीमुळे कातीव दात्यांची संख्या हवी तेवढी ठरविता येते.
तासण किंवा रंधण पद्धत : रधित्राच्या साहाय्याने या पद्धतीने सरल, सर्पिल, मळसूत्रे व मळसूत्री चक्रे या दंतचक्रांचे उत्पादन करता येते. यासाठी चक्रिका कर्तक वापरतात. बहिर्दंतचक्रे व अंतर्दंतचक्रे या पद्धतीने तयार करतात. अंगावर दाते पाडलेली चक्रेही या पद्धतीनेच करतात. चक्रिका दात्यांच्या एका अंगावर धारा असूनही फिरत्या चक्रीय ठोकळ्याच्या परिघी तोंडावर दाते कातण्याची क्रिया या कर्तकाच्या स्वतःभोवती एकाच वेळी फिरण्याने व वरखाली होणाऱ्या चालीने होते. वरखाली होणाऱ्या चालीच्या दर धावेगणिक चक्रिका कर्तक सुरुवातीच्या स्थानाप्रत आणण्याची योजना रधित्रात केलेली असते, तर परतीच्या धावेला ते उचलून अलग करण्याचीही योजना केलेली असते. याच पद्धतीने रधित्रात दंतपट्टी कर्तक वापरून बहिर्दंत सरल व सर्पिल दंतचक्रे कातून तयार करता येतात.
तासण किंवा रंधन पद्धतीने यंत्रण केलेल्या दात्यांची रूपरेषा सफाईदार करण्यासाठी तुटक धारांचे चक्रिका व दंतपट्टी कर्तक दंतचक्राच्या आसाशी किंचित कोन करून वापरतात. त्यामुळे तासण किंवा रंधण क्रिया सुकर होते.
दाबसारण पद्धत : ⇨ ब्रोचणयंत्राच्या साहाय्याने सरल व सर्पिल दंतचक्रे तयार करतात. बहिर्ब्रोच व अंतर्ब्रोच या कर्तकांनी बहिर्दंतचक्रे व अंतर्दंतचक्रे कातता येतात. विशेषतः लहानसहान अंतर्दंतचक्रे या पद्धतीने करणे फारच सुकर होते. या यंत्रात चक्रीय ठोकळ्याच्या किंवा दंडाच्या परिघावर अथवा पोटात दाबाच्या मदतीने बहिर्बोच व अंतर्बोच कर्तक सारून दंतचक्रे तयार करतात, म्हणून यास दाबसारण पद्धत म्हणतात. मोठ्या व्यासाचे सरल अंतर्दंतचक्र तयार करण्यास पृष्ठ ब्रोच कर्तक अनेक वेळा सारावा लागतो व चक्रीय ठोकळा विभाजक संचाने फिरवावा लागतो.
दंतपट्टी व दंतचक्रखंडही या पद्धतीने तयार करतात.
दाबकर्तन पद्धत : पातळ जाडीची दंतचक्रे या पद्धतीने कमी किंमतीत जलद तयार करतात परंतु त्यांच्यात मापाचा अचूकपणा तितकासा नसतो. ही दंतचक्रे चकतीच्या स्वरूपात असून ती फिरत्या आसावर किंवा दंडावर बसवितात. दाबयंत्रावर चकतीचे दाबछिद्रण करताना चकतीच्या मध्यात पडलेल्या भोकात आस किंवा दंड दाबाने बसवितात. पोलाद, प्लास्टिक ॲल्युमिनियम, ब्राँझ व पितळेच्या पत्र्यापासून अशी दंतचक्रे बनवित असले तरी बव्हंशी पितळेची दंतचक्रे घड्याळे आणि उपकरणे यांच्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर दाबकर्तन पद्धतीने बनवितात. या पद्धतीने साधारण ५ ते २५ मिमी. व्यासाची सरल बहिर्दंतचक्रे तयार करतात.
रंधण पद्धत : या पद्धतीने दंतकर्तनी रधित्र यंत्रावर दोन दात्यांच्यामधील मोकळ्या जागेच्या आकाराची धारेची पाती वापरून एकाच वेळी दंतचक्राचे सर्व दाते रंधण पद्धतीने तयार करतात. पाती खाली उतरत असताना रंधण क्रिया होते व वर उचलताना ती दात्यांच्या पृष्ठभागापासून अलग होतात. या पद्धतीने बहुधा सरल बहिर्दंतचक्रे २५० मिमी. व्यासापर्यंत व ११० मिमी. रूंदीच्या तोंडापर्यंत तयार होतात. या पद्धतीला फारच कमी वेळ लागतो.
चक्री कर्तन यंत्र पद्धत : या पद्धतीत चक्री कर्तन यंत्रावर जे दंतचक्र कातावयाचे असेल त्याच्या दात्यांच्या आकाराच्या रूपरेषेशी जुळता असा फिरता चक्री कर्तन वापरतात. दात्यांची संख्या हवी असेल त्याप्रमाणे प्रत्येक दाता कातताना चक्रीय ठोकळा विभाजक संचाच्या साहाय्याने फिरवावा लागतो. सरल, सर्पिल, मळसूत्र व मळसूत्री चक्र आणि शंकू दंतचक्रे या पद्धतीने काततात. या क्रियेस वेळ जास्त लागतो, तसेच दात्यांच्या मापाची व आकाराची अचूकता सूक्ष्म अशी हवी असल्यास सहाण यंत्रावर अपघर्षक सहाणींनी दात्यांचे घासकाम करावे लागते.
रेती–साचा ओतीव पद्धत : दात्यांच्या आकारात व मापात जास्त अचूकतेची जरूरी नसलेली फार मोठी दंतचक्रे ओतीव पद्धतीने थोड्या संख्येने तयार करतात. शेतीसाठी लागणारी यंत्रे, काँक्रिटमिश्रक, खडी फोडणारी यंत्रे, हातचरक वगैरेंसाठी लागणारी दंतचक्रे कमी खर्चात व हव्या त्या आकारमानाची या पद्धतीने तयार करतात. प्रथम हव्या त्या मापाचे दात्यांच्या आकाराचे दंतचक्र लाकडापासून तयार करतात. कारण लाकडाला हवा तो आकार सुलभपणे देता येतो. मात्र ज्या धातूचे दंतचक्र हवे असेल त्या धातूचे आकुंचन विचारात घेऊन वाढत्या मापाचे लाकडी दंतचक्र तयार करतात, त्यास फर्मा असे म्हणतात.
जास्त नगांची निर्मिती करावयाची झाल्यास ॲल्युमिनियम धातूचा वजनाचा हलका गुरूफर्मा तयार करतात. असा फर्मा न जळणाऱ्या रेतीत दाबून त्याचा ठसा दोन किंवा तीन पेट्यांत घेऊन जो साचा तयार होतो त्यात बव्हंशी बीड अथवा पोलादाचा रस ओततात. रस थंड झाल्यावर रेतीचा साचा फोडून तयार झालेले दंतचक्र साफ करतात.
फर्मा वितळ ओतकाम पद्धत : या पद्धतीला मेणवितळ ओतकाम किंवा अचूक ओतकाम पद्धत असेही म्हणतात. या पद्धतीत गुरूफर्मा किंवा मुद्रा मेणाने किंवा शिसे, कथिल व बिस्मत या धातूंच्या मिश्रणाने भरतात. मेण व मिश्रित धातू फारच खालच्या वितळबिंदूला वितळतात. मेण किंवा मिश्रित धातू थंड झाल्यावर गुरूफर्मा किंवा मुद्रा यांपासून अलग करतात. अशा तऱ्हेने फर्मा तयार झाल्यावर त्यापासून साचा बनवितात. त्यासाठी असा फर्मा उच्चतापसह (उच्च तापमानाला न वितळता टिकणाऱ्या) पदार्थांत बुडवून त्यावर एकदोन थर किंवा पुटे चढली की, थंड होऊ देतात. एका प्रकारच्या न जळणाऱ्या रेतीचा राळा याकरिता वापरतात. नंतर हा साचा गरम करून त्यातला मेणाचा किंवा मिश्रित धातूचा फर्मा वितळूवून काढून टाकतात. अशा तयार झालेल्या साचास फर्मा वितळ साचा असे म्हणतात. नंतर ज्या धातूचे दंतचक्र हवे असेल त्या धातूचा रस अशा साचात ओतून तो थंड झाल्यावर साचा उघडल्यास दंतचक्र तयार होते. अत्यंत कठीण धातूचे यांत्रिक हत्याराने यंत्रण होणे अवघड असल्याने अशा धातूंची दंतचक्रे या पद्धतीने तयार करतात कारण ती आकाराने व मापाने अत्यंत अचूक असतात.
मुद्रा ओतकाम पद्धत : या पद्धतीने फार मोठ्या प्रमाणावर कमी खर्चात, थोड्या वेळात, सफाईदार पृष्ठभाग असलेली लहानसहान दंतचक्रे तयार करतात. त्यासाठी हव्या त्या दंतचक्राचा हुबेहुब आकार दोन भागांत दोन हत्यारी पोलादाच्या ठोकळ्यांत प्रथम खोदावा लागतो. खोदून तयार झालेल्या ठोकळ्यांस मुद्राजोडी [⟶ मुद्रा] म्हणतात. नंतर या बंद केलेल्या मुद्राजोडीत हव्या असलेल्या धातूचा रस काही विशिष्ट दाबाने भरतात. रस थंड झाल्यावर मुद्राजोडी उघडून ओतीव नग तयार होतात. एका मुद्राजोडीत अनेक ठसे खोदल्यास अनेक नग एकाच वेळी तयार होतात. मात्र हत्यारी पोलादाची मुद्राजोडी असल्याने फक्त जस्त, तांबे, ॲल्युमिनियम या धातूंपासून तयार केलेल्या व कमी वितळबिंदू असलेल्या मिश्रधातूंची दंतचक्रे ओतता येतात. अशा धातूंची झीज पोलाद किंवा बिडाच्या मानाने जास्त जलद होते परंतु अवघड आकाराची किंवा ज्यांचा अंगचा काही भाग यंत्रण करण्यास अवघड असतो, अशी अखंड दंतचक्रे या पद्धतीने तयार करणे सोपे जाते. साधारण १५० मिमी. व्यासापर्यंतची दंतचक्रे या पद्धतीने तयार करतात. पोटात गाळे किंवा छिद्रे असलेली दंतचक्रेही या पद्धतीने तयार होतात.
अंतःक्षेपी दाब पद्धत : मुद्रा ओतकाम पद्धतीला लागणारी पोलादी मुद्राजोडी वापरून थोड्याशा फरकाने अंतःक्षेपी दाब (आत घुसविण्याकरिता दाब देण्याच्या) पद्धतीने अंगचेच भाग किंवा गाळे असलेली प्लॅस्टिकची दंतचक्रे अत्यंत सोप्या प्रकारे साधारण मापाची व आकाराची तयार करता येतात. मात्र नॉयलॉनासारखी काही प्लॅस्टिके पाणी किंवा तेल शोषून घेत असल्याने ती प्रसरण पावून वेडीवाकडी बनतात. अंतःक्षेपी साचा दाबयंत्राच्या साहाय्याने जवळजवळ दर चौ. सेंमी. ला १,४०० किग्रॅ. दाब निर्माण करून साधारण ८ किग्रॅ. वजनापर्यंत प्लॅस्टिकाची दंतचक्रे तयार करतात. २२० ग्रॅ. वजनापर्यंत या यंत्रामध्ये दर तासाला १०० नग तयार होतात. मुद्राजोडीत यासाठी प्लॅस्टिकाची कणी वा चूर्ण भरतात. दाणे व चुरा प्रथम साधारण २०५° ते ३१५° से. तापमानापर्यंत दंडगोल कोठीत गरम करतात.
धातुचूर्ण तापपिंडन पद्धत : या पद्धतीत धातूचे किंवा मिश्रधातूचे चूर्ण संमिश्रित किंवा हत्यारी पोलादाच्या ठोकळ्यात दंतचक्राचा आकार कोरून तयार केलेल्या मुद्राजोडीत विशिष्ट दाबाखाली ठासून भरतात. नंतर मुद्राजोडी उघडून आकार घेतलेले कच्चे दंतचक्र बाहेर काढून ते भट्टीमध्ये पक्के भाजून काढतात. या पद्धतीत धातुकण एकमेकांस चिकटताना दंतचक्रात सच्छिद्रता राहते. अशी सच्छिद्रता दाबाने तेल भरल्याने बंद होते परंतु जेव्हा धातुकणांचे घनीकरण घट्ट व्हावयास हवे असून मापाची व आकाराची अचूकता हवी असते त्या वेळेस प्राथमिक भाजणीनंतर फिरून असे दंतचक्र दुसऱ्या अंत्यरूपण मुद्राजोडीत दाबून अंतिम भाजणीने पुरे करतात. अशा मुद्राजोडीचा पृष्ठभाग अत्यंत गुळगुळीत करण्यासाठी खूपच मेहनत घ्यावी लागते. साधारण दर चौ. सेंमी. ला सु. ४·६ टन दाब मोठ्या दंतचक्रास लागतो. या पद्धतीने अंगचा एखादा भाग किंवा पोटातील अंगचा गाळा असलेली अखंड दंतचक्रे अगदी सोप्या प्रकारे तयार करता येतात. ५ ते ९० मिमी. व्यासाची आणि ३ ते ४० मिमी. जाडीची स्वच्छ पृष्ठभागांची दंतचक्रे या पद्धतीने कमी खर्चात बनवितात. दंतचक्राच्या दात्याच्या बाह्य भागाला जास्त कठीण धातू व बाकीच्या पोटातल्या भागात चिवट धातू या पद्धतीत वापरता येते, हे तिचे वैशिष्ट्य होय [⟶ चूर्ण धातुविज्ञान].
शीत–खेचण मुद्रा पद्धत : या पद्धतीत शीत–खेचण मुद्रा पद्धतीने तयार केलेले ३ ते ४ मी. लांबीचे गोल गज वापरतात. लहान बहिर्दंतचक्रे मोठ्या प्रमाणावर जलद पण कमी खर्चात तयार करणे या पद्धतीने सोपे जाते. अशा प्रकारचे गज थंड अवस्थेत यंत्राच्या साहाय्याने ४ ते ७ वेळा लागोपाठ निरनिराळे अंत्यरूपण करणाऱ्या ४ ते ७ मुद्रा ठोकळ्यांतून क्रमवार ओढून किंवा खेचून काढतात. मात्र प्रत्येक क्रमानंतर या गजांचे अनुशीतन (प्रथम तापवून नंतर सावकाश थंड करण्याची क्रिया) करतात. नंतर लेथवर या दाते पाडलेल्या गजांचे हव्या त्या जाडीचे तुकडे पाडून मध्यभागी छिद्रण करतात किंवा यंत्रणाने त्याला अंगचेच आस किंवा दंड ठेवतात. या पद्धतीने २ ते २५ मिमी. व्यासाची, १५ ते २४ दात्यांपर्यंतची लहान दंतचक्रे २ ते १२ सेकंदांत तयार करता येतात. ॲल्युमिनियम, पितळ, ब्राँझ, फॉस्पर ब्राँझ, मोनेल, पोलाद व अगंज (स्टेनलेस) पोलाद या मिश्रधातूंची दंतचक्रे या पद्धतीने तयार करतात. या पद्धतीने तयार केलेल्या दंतचक्रांचे वैशिष्ट्य म्हणजे ती कोणत्याही आकाराच्या दात्यांची, स्वच्छ, गुळगुळीत, कठीण पृष्ठभागाची व कमी खर्चात तयार होणारी असतात. मात्र दात्यांची खोली फार असता कामा नये व वळचणीचा भाग अरुद नसावा. धातू वाया न जाता प्रसरण होऊन अशी दंतचक्रे तयार करता येतात.
मळसूत्र लाटण पद्धत : या पद्धतीने २५° मळसूत्र कोनाच्या आतील मळसूत्रे थंड गोल गज चपट्या वा वर्तुळाकार मुद्राजोडीमधून दाब देऊन लाटून तयार करतात. यामुळे धातू वाया न जाता प्रसरण होऊन मळसूत्र दंड तयार होतो. कमी खर्चात, कमी वेळात स्वच्छ पण कठीण पृष्ठभाग असलेल्या मळसूत्रांचे उत्पादन मोठ्या प्रमाणावर या पद्धतीने होऊ शकते. मोटारगाड्यांसाठी लागणाऱ्या अंतर्वलित अक्षरवाचांचे उत्पादनही याच पद्धतीने करतात. एक नग केवळ १० सेकंदात तयार होतो.
अंत्यरूपण : जेव्हा सर्वसाधारण कामासाठी दंतचक्र हवे असते तेव्हा दात्यांचे यंत्रण केल्यानंतर त्यांची सफाई केली नाही तरी चालते. ज्या ठिकाणी विविध दंतचक्रे वापरतात अशा यंत्रांत आणि साधनांत शीघ्रगतीला व भारी शक्तीला त्यांचा आवाज कमी व्हावा या हेतूने त्यांच्या दात्यांची मापे, आकार अचूक व एकसारखा करून त्यांचा पृष्ठभाग आरशाप्रमाणे स्वच्छ आणि गुळगुळीत करण्यासाठी त्यांवर विशिष्ट यंत्रांनी (अ) तासण किंवा रंधण, (आ) उगाळण, (इ) शाणन (घासणे), आणि (ई) चकाकन (चकाकी आणणे) या क्रिया करतात.
(अ) तासण किंवा रंधण : यंत्रणाने दंतचक्र तयार झाल्यावर परंतु त्यावर उष्णोपचार करण्यापूर्वी तासण किंवा रंधण क्रिया करतात. ही क्रिया प्रत्यक्ष चक्रिका कर्तक किंवा दंतपट्टी कर्तक रधित्र यंत्रावर वापरून करतात. चक्रिका कर्तकाला घूर्णी (परिभ्रमी) व दंतपट्टी कर्तकाला पश्र्चाग्र गती देतात. अशा कर्तकांनी प्रत्येक दात्याला चऱ्या पाडल्यामुळे अनेक दंतुर धारा निर्माण होतात व त्यामुळे दंतचक्राच्या दात्यांचा तासलेला पृष्ठभाग सफाईदार होतो. अंतर्दंतचक्रे व मोठ्या बहिर्दंतचक्रासाठी चक्रिका कर्तक वापरतात कारण त्यामुळे दोन दात्यांमधील मोकळी जागा सारख्या आकाराची होते. दंतपट्टी कर्तकाला लांबीची मर्यादा असल्याने इतर बहिर्दंतचक्रासाठी वापरतात. असे कर्तक शीघ्रगती हत्यारी पोलादाचे बनवितात.
या क्रिया करताना भरपूर प्रमाणात शीतन द्रव (निर्माण झालेली उष्णता वाहून नेणारा द्रव) वापरतात. त्यामुळे धातूचा कीस किंवा कण दात्यांच्या पृष्ठभागावरून वाहून जातात.
(आ) उगाळण : दंतचक्रावर उष्णोपचार प्रक्रिया केल्यावर यंत्राच्या साहाय्याने उगाळण हत्यारे वापरून दंतचक्राचे दाते अपघर्षक (खरवडून व घासून पृष्ठभाग गुळगुळीत करणाऱ्या) सूक्ष्म कणांनी घासतात व त्यामुळे उष्णोपचार प्रक्रियेने दात्यात आलेले दोष काढून टाकतात. उगाळण दोन प्रकारांनी करतात : ज्या दंतचक्रावर उगाळण क्रिया करावयाची असेल त्याचा समागम उगाळण हत्याराशी करून व (२) दाेन समागमी दंतचक्रे एकत्र फिरती ठेवून. पहिल्या प्रकाराने सरल, सर्पिल व मळसूत्री दंतचक्रांचे उगाळण करतात तर दुसऱ्या प्रकाराने सरल व सर्पिल शंकू दंतचक्रांच्या व कुंडलित दंतचक्रांच्या जोडींचे उगाळण करतात. उगाळण हत्यारे विरल संचरना असलेल्या बीड, पितळ वगैरे इतर मिश्रधातूंपासून तयार करतात कारण त्यांत अपघर्षक पदार्थांचे कण राहू शकतात. ही हत्यारे ज्या दंतचक्राचे उगाळण करावयाचे असते त्यासारखीच असतात.
पहिल्या पद्धतीत सर्व दात्यांचे संपूर्ण भागांचे सारखे उगाळण व्हावे म्हणून घूर्णी व पश्र्चाग्र गती एकाच वेळी वापरतात. त्यात उगाळण हत्याराची घूर्णी गती पश्र्चाग्र गतीपेक्षा कमी असते. मात्र या वेळी दंतचक्रे व उगाळण हत्यारांचे आस समांतर असतात. दोन किंवा तीन उगाळण हत्यारे निरनिराळ्या बाजूंनी दंतचक्रावर उगाळण क्रिया एकाच वेळी करतात. अंतर्दंतचक्राचे याचप्रमाणे उगाळण करता येते. दुसऱ्या पद्धतीत दंतचक्र व उगाळण हत्यारे एकमेकांशी विशिष्ट कोनात फिरविली जातात. हा कोन दोघांच्या मळसूत्री कोनातील फरकाएवढा असतो. मात्र दंतचक्र उगाळण हत्याराच्या तोंडावर अशा कोनात पश्र्चाग्र गतीने फिरविले जाते व ही गती घूर्णी गतीपेक्षा कमी असते.
(इ) शाणन : दंतचक्राच्या दात्यांचे कठिनीकरण उष्णोपचार प्रक्रियेने करतात त्यामुळे दाते लवकर झिजत नाहीत. या प्रक्रियेत नंतर त्यांत जी विकृती येते किंवा उत्पादनात यंत्रणाने जे कंगाेरे किंवा कडा राहतात त्या काढून टाकण्यासाठी शाणन क्रिया निरनिराळ्या सहाण चक्रांनी सहाण यंत्रावर करतात. अपघर्षक पदार्थांपासून तयार केलेली सहाण चक्रे निरनिराळ्या दंतचक्रांच्या दात्यांच्या आकारांशी जुळत्या आकाराची किंवा चकती, पेला, बशी वगैरे विशिष्ट आकाराची केलेली असतात. ही सहाण चक्रे शीघ्र गतीने चालवितात. धातूंचे कण घासलेल्या पृष्ठभागावरून वाहून जावेत म्हणून शीतन द्रव भरपूर वापरतात. शाणन क्रिया जनक व रूपण दोन्ही पद्धतींनी करतात. रूपण पद्धतीत सहाण चक्राच्या तोंडाचा आकार दंतचक्राच्या दोन दात्यांतील मोकळ्या जागेच्या आकाराचा असतो. सरल दंतचक्राच्या दात्यांशी जुळत्या आकाराची सहाण चक्रांची जोडी आ. १८ मध्ये दाखविली आहे. जनक पद्धत हॉबिंगप्रमाणेच असून आ. १९ मध्ये सर्पिल दंतचक्राचे शाणन दोन बशीच्या आकाराच्या सहाण चक्रांनी केले जात असल्याचे दाखविले आहे. शंकू दंतचक्राचे शाणन पेल्याच्या आकाराच्या सहाण चक्राने करतात.
(ई) चकाकन : दंतचक्रांचे शाणन झाल्यावर त्यावर चकाकन ही क्रिया दात्यांचा पृष्ठभाग अत्यंत गुळगुळीत होण्यासाठी करतात. या क्रियेत दंतचक्र चकाकन चक्राशी समागम करून घूर्णी गतीने फिरवितात. चकाकन चक्र दंतचक्राच्या दात्यांशी जुळते असून ते हुबेहुब त्याच आकाराचे परंतु ज्याची झीज जवळजवळ होणार नाही अशा कठीण मिश्रधातूचे अचूक मापांच्या आकाराचे तयार केलेले असते. या पद्धतीत तीन चकाकन चक्रे वापरतात. त्यांतील एक चालक चक्र असून उरलेली दोन निष्क्रिय चक्रे असतात. दोन्ही निष्क्रिय चक्रांवर दाब दिला जातो. मध्यभागी ज्या दंतचक्राचे चकाकन करावयाचे ते बसवून त्याठिकाणी शीतन द्रवाचा प्रवाह सोडलेला असतो. जितका वेळ डाव्या बाजूस पुढील दिशेस दंतचक्राला गती देतात तितकाच वेळ उजव्या बाजूस मागील दिशेत दंतचक्राला गती देतात. त्यामुळे दात्यांची मळणक्रिया (धातूचा पृष्ठभाग खरवडला न जाता चकाकी आणण्याची क्रिया) एकसारखी होते.
तपासणी : उत्पादित दंतचक्रांची तपासणी दोन तऱ्हांनी करतात : (१) कार्यात्मक व (२) विश्लेषणात्मक. कार्यात्मक चाचणी दंतचक्राचे प्रत्यक्ष कार्य बघूनच घेतात. विश्लेषणात्मक तपासणी दंतचक्राच्या भागांची मापे व दात्यांचा आकार मोजूनच करतात. दात्यांच्या जाडीतील फरक, दात्यांच्या रूपरेषेतील फरक, दात्यांतील अंतर व पुरोगती यांचे मापन तपासणी यंत्रांच्या व उपकरणांच्या साह्याने घेऊन त्यांची अचूकता किती प्रमाणात आहे, ते तपासतात.
कार्यात्मक चाचणीसाठी आ. २० व २१ मध्ये दाखविलेली उपकरणे वापरतात. आ. २० मध्ये दंतचक्र जोडीचा एकत्र समागम करून फिरविल्याने दर्शकावर पुढील दोष समजतात : (अ) विकेंद्रता (वर्तुळाकारापासून असलेले भिन्नत्व), (आ) दर दात्याची जुळणी आणि (इ) सर्व दात्यांची जुळणी. यामध्ये दात्यांच्या जाडीतील, रूपरेषांतील, अंतरालातील व पुरोगतींतील फरक समजून येतो.
आ. २१ मध्ये दंतचक्र जोडीतील एक प्रधान दंतचक्र किंवा गुरूदंतचक्र म्हणून वापरतात कारण ते अत्यंत अचूक मापाचे असते. दुसरे दंतचक्र तपासावयाचे असते. यामध्ये वरील सर्व फरक किंवा दोष (अ, आ आणि इ) दर्शकाच्या ऐवजी आलेखावर समजून येतात.
खास तयार केलेली ध्वनिपेटी व कर्ण्याच्या साहाय्याने दंतचक्रजोडी निरनिराळ्या गतीने व शक्तीने फिरवून आवाजावरूनही चाचणी घेतात.
विश्लेषणात्मक तपासणीसाठी आ. २२ व २३ मध्ये दाखविलेली उपकरणे वापरतात. दंतचक्रांचे उत्पादन होत असताना अधूनमधून या उपकरणांनी त्यांची तपासणी करतात त्यामुळे चूक अथवा दोष कोठे रहात आहे, ते समजून वेळीच त्यात सुधारणा करतात. आ. २२ मध्ये अंतर्वलित दात्याच्या रूपरेषेची तपासणी करतात, तर आ. २३ मधील तुलना–उपकरणाने दात्यांच्या अंतरालाची तपासणी होते. अशाच प्रकारे मळसूत्र व मळसूत्री चक्राची तपासणी एका विशिष्ट उपकरणाने करतात. दंतचक्र कैवार (कॅलिपर) आणि विशिष्ट सूक्ष्ममापक वापरून दात्यांची जाडी मोजता येते.
भारतीय उद्योग : दंतचक्रनिर्मितीसाठी मोठ्या प्रमाणावर लागणारे बीड, कार्बन आणि मिश्रपोलाद भारतात टाटांच्या जमशेटपूरच्या लोखंड आणि पोलाद कारखान्यात तयार होते.
भारतात दंतचक्रांची निर्मिती जवळजवळ २५ कारखान्यांत होते. त्यांतील काही प्रमुख कारखाने पुढील आहेत : (१) डेव्हिड ब्राउन ग्रिव्ह्‌ज (महाराष्ट्र), (२) गजरा गिअर्स (महाराष्ट्र), (३) गिअर्स इंडिया (मद्रास), (४) क्राफ्ट टूल्स प्रा. ली. (कर्नाटक), (५) पॉल्सन एंजिनिअरिंग कंपनी (प. बंगाल).
गती व शक्ती मंदीकरणाची मळसूत्रे आणि मळसूत्री चक्रे यांची निर्मिती भारतात सध्या सात कारखाने करतात. भारतात मेट्रिक पद्धतीनुसार दंतचक्रे तयार करण्यात येतात.
संदर्भ : 1. Burghardt, H. D. Machine Tool Operation, Part II, New York, 1960.
2. Dudley, D. W. Practical Gear Design, New York, 1954.
3. Dudley, D. W. Ed. Gear Handbook : The Design, Manufacture and Application of Gears, New York, 1962.
4. Ham, C. W. Crane, E. G. Rogers, W. L. Mechanics of Machinery, New York, 1958.
5. Merritt, H. E. Gears London, 1962.
6. Wilson, F. W. Harvey, P. D., Eds. Tool Engineering Handbook, New York, 1959.
भिडे, शं. गो. दीक्षित, चं. ग.
“