Vad är en tandhjul?

En växeltand är ett utsprång på ett växel som är utformat för att ingripa med kompatibla tänder på en annan växel eller rack. Många känner till konceptet kugghjulständer, även om de inte känner till det rätta namnet på den här delen av kugghjulet, eftersom tänderna är det som ger kugghjulet sitt distinkta utseende. Det finns en mängd olika stilar av växel- och växeltänder som kan användas i olika tillämpningar, men alla används för att överföra kraft för att utföra mekaniskt arbete.

När den ena växeln vrids samverkar tänderna ihop med den hos en partnerväxel, varvid varje växeltand möter ett motsvarande mellanrum mellan tänderna på den andra växeln. Detta får den andra växeln att vrida och överför kraften som används för att vrida den första växeln till den andra växeln. Fördelen med konstruktionen är att den skapar en mekanisk fördel som kan justeras genom att öka eller minska förhållandet mellan partnerväxlarna, vilket ger ökad effektivitet.

Tänderna eller "kuggarna" på ett växel kan justeras på flera sätt. Storleken på en kuggtand gör stor skillnad, eftersom tänder med olika storlekar inte kan klämma in varandra. Ju större växel, desto större är tänderna, även om detta inte alltid är fallet. Tandens vinkel är också en fråga i växellåddesign. För att samverka bra måste växlar ha kompatibla vinklar. Tonhöjden eller avståndet mellan tänderna är ännu en faktor i konfigurationen av växlar.

Växeltänder kan också ställas i vinkel eller förspänning på själva växeln, i avvikelse från de klassiska raka tänderna i en traditionell växel. I spiralformade växlar, till exempel, lindas tänderna runt växeln i ett spiralmönster, vilket gör att växeln kan mesh mer jämnt och jämnt med andra växlar. Väl utformade spiralkugghjul kan fungera parallellt med andra växlar, eller i 90 graders vinkel, något som är användbart i design när ingenjörer vill vara flexibla.

Eftersom en kuggtand sticker ut från en växel är den sårbar för skador. Växeltänder kan skadas av andra kugghjul, till exempel när en oerfaren förare slipar kugghjulen med en manuell växellåda, och de kan också utsättas för slitage över tid. En kuggtand kan spåna, spricka och så småningom misslyckas, även med det mest noggranna underhållet. Vissa växlar är speciellt utformade för att minska slitaget, förlänga livslängden på växeln och minska behovet av underhåll.