Wat is een tandwiel?
Een tandwieltand is een uitsteeksel op een tandwiel dat is ontworpen om te passen in compatibele tanden op een ander tandwiel of rek. Veel mensen zijn bekend met het concept van tandwieltanden, zelfs als ze niet de juiste naam kennen voor dit deel van een versnelling, omdat de tanden hun onderscheidende uiterlijk aan tandwielen geven. Er zijn verschillende soorten tandwielen en tandwieltanden die in verschillende toepassingen kunnen worden gebruikt, maar ze worden allemaal gebruikt om kracht over te dragen om mechanisch werk uit te voeren.
Wanneer een tandwiel wordt gedraaid, grijpen zijn tanden in elkaar met die van een partnertandwiel, waarbij elke tandwieltand een overeenkomstige spleet tussen tanden op het andere tandwiel ontmoet. Hierdoor draait de andere versnelling, waardoor de kracht wordt overgedragen die wordt gebruikt om de eerste versnelling naar de tweede versnelling te draaien. Het voordeel van het ontwerp is dat het een mechanisch voordeel creëert dat kan worden aangepast door de verhouding van de partnertandwielen te vergroten of te verkleinen, wat zorgt voor een grotere efficiëntie.
De tanden of "tandwielen" op een versnelling kunnen op een aantal manieren worden aangepast. De grootte van een tandwieltand maakt een groot verschil, omdat tanden van verschillende grootte niet goed kunnen worden gecombineerd. Hoe groter de versnelling, hoe groter de tanden zijn, hoewel dit niet altijd het geval is. De hoek van de tanden is ook een probleem bij het ontwerpen van tandwielen. Om goed in elkaar te grijpen, moeten tandwielen compatibele hoeken hebben. De steek of afstand tussen de tanden is nog een andere factor in de configuratie van tandwielen.
Tandwieltanden kunnen ook worden ingesteld op een hoek of voorspanning op het tandwiel zelf, in afwijking van de klassieke rechte tanden van een traditioneel tandwiel. In spiraalvormige tandwielen, bijvoorbeeld, wikkelen de tanden zich rond het tandwiel in een spiraalvormig patroon, waardoor het tandwiel soepeler en gelijkmatiger met andere tandwielen in elkaar grijpt. Goed ontworpen spiraalvormige tandwielen kunnen parallel aan andere tandwielen werken, of in een hoek van 90 graden, iets wat handig is in ontwerp wanneer ingenieurs flexibel willen zijn.
Omdat een tandwiel uit een tandwiel steekt, is deze kwetsbaar voor schade. Tandwieltanden kunnen door andere tandwielen worden beschadigd, bijvoorbeeld wanneer een onervaren bestuurder de tandwielen van een handgeschakelde versnellingsbak slijpt en ze zijn ook na verloop van tijd onderhevig aan slijtage. Een tandwiel kan breken, barsten en uiteindelijk falen, zelfs met het meest zorgvuldige onderhoud. Sommige tandwielen zijn specifiek ontworpen om slijtage te verminderen, de levensduur van de versnelling te verlengen en de behoefte aan onderhoud te verminderen.