Hvad er et tandhjul?
Et tandhjul er en mekanisk del, der bruges i maskinesamlinger. Det er også kendt som et gear og er en væsentlig del af mange almindelige enheder, inklusive biltransmissioner. Gearets krop roterer, ligesom et hjul gør, og dens ydre kant er beklædt med fremspring kaldet tænder eller tandhjul; deraf navnet tandhjul. Disse tandhjul tillader gearet at overføre energi og retning til de andre tandhjul i maskinens samling. Det er en grundlæggende del, der gør det muligt for meget mere detaljerede maskiner at betjene, og som sådan bruges ofte metaforisk på objekter eller personer med lignende funktioner.
Tænderne på et tandhjul er designet til at interagere med tilstødende maskindele, der bærer lignende tænder. Når der bruges strøm for at få gearet til at svinge, får tandhjulene disse andre gear til at dreje såvel i en lignende eller modsat retning, afhængigt af tændernes design. Dette mekaniske koncept er blevet forstået i årtusinder. Sådanne gear er til stede i Antikythera-mekanismen, en græsk astronomiindretning opdaget i et gammelt romersk forlis. Forskere mener, at enheden blev oprettet i ca. 100 f.Kr.
Under den industrielle revolution i det 18. århundrede blev tandhjulet en vigtig del af udviklingen af teknologi. Store maskiner brugte gear til kraftforsyning af samlebånd og andre fabriksmaskiner. Transportenheder som dampbåde, tog og til sidst fly og biler brugte tandhjul til at overføre strøm fra motorer til hjul og rotorer. Små, finjusterede tandhjul og gear blev brugt i ure, lommeure og endda tidlige computerlignende enheder.
Biltransmissionen er et godt eksempel på, hvordan et tandhjul fungerer. En sådan transmission er faktisk sammensat af mange sammenlåsende tandhjul. Det primære gear bruger energi fra køretøjets motor til at drive dets rotation. Den overfører denne rotation til andre gear, der roterer hurtigere eller langsommere afhængigt af deres størrelse og antal tænder. De langsommere tandhjul bruges, når køretøjet har brug for lidt acceleration, og transmissionen kan skiftes til et hurtigere eller højere gear for hurtigere kørsel.
Dette princip anvendes i forskellige grader af kompleksitet i tusinder af forskellige slags maskiner. Nogle af de mest avancerede teknologiske enheder afhænger således af et simpelt tandhjul, en maskine, som de gamle grækere forstår. Dette har ført til udtryk som ”Jeg er bare en tandhjul i en maskine”, hvilket betyder, at højttaleren har en ukendt og potentielt udskiftelig funktion i en stor organisation eller virksomhed. Udtrykket bagatelliserer individets betydning, men selvfølgelig uden sådanne tandhjul kunne de fleste maskiner slet ikke fungere.