Wat is een tandwielas?

In hun meest essentiële vorm zijn tandwielen ronde, getande apparaten waarmee het motortoerental in koppel kan worden omgezet. Tandwielen zijn ofwel gemonteerd op, of maken deel uit van, een tandwielas. Veel van de meer gebruikelijke tandwielen hebben een gat in het midden, bekend als een boring, waardoor de tandwielas wordt gemonteerd. Wanneer de tandwielas wordt gedraaid, draait het tandwiel ook.

In wezen is de tandwielas de as van het tandwiel, die zorgt voor de rotatie waarmee het ene tandwiel kan aangrijpen en het andere kan draaien. Het proces staat vaak bekend als tandwielreductie en is essentieel voor het overbrengen van pk's van motor naar aandrijfmechanisme. De omzetting van het motortoerental in koppel zorgt voor de drijvende kracht die bijvoorbeeld de wielen van een auto aandrijft. Door de tandwielen en assen in een auto-transmissie kan de motor met een constante snelheid draaien, terwijl de autowielen sneller of langzamer kunnen draaien, of zelfs achteruit, met dezelfde draairichting en snelheid van de motor.

Het vliegwiel van de gewone automotor is verbonden met een tandwielas waarop een aantal tandwielen van verschillende afmetingen zijn gemonteerd. Door horizontale beweging van de as worden deze hoofdtandwielen gekoppeld aan en ontkoppeld van andere grotere en kleinere tandwielen, ook gemonteerd op tandwielassen. Ook de aandrijfas, die kracht levert van de tandwieloverbrenging in een auto-transmissie naar de as en naar de aandrijfwielen, is een veelvoorkomend voorbeeld van een tandwielas.

Tandwielassen kunnen ook tandwieltanden bevatten die in de as zijn geïntegreerd, waardoor het een asoverbrenging wordt. Dergelijke assen met een tandwieloverbrenging aan elk uiteinde worden kruisende astandwielen genoemd. Kegeltandwielen en spiraaltandwielen zijn kruisende astandwielen. Een goed voorbeeld van dit type tandwieloverbrenging is een helikopterrotor. Een verticaal kruisend astandwiel van de motor grijpt in op een of meer horizontale astandwielen om de rotoren te laten draaien.

Hetzelfde principe geldt voor een auto. De aandrijfas is vaak een as aan het transmissie-uiteinde en een kruisende asoverbrenging aan het differentieeluiteinde. Met deze configuratie kan verticale beweging worden omgezet in horizontale beweging.

Sommige verschillende soorten tandwielassen zijn excentrische assen, koppelingsassen, spiebanen en spie-assen. Tandwielen die in een zware toepassing worden gebruikt, zullen hoogstwaarschijnlijk van stevig metaal zijn vervaardigd. Andere materialen die worden gebruikt om deze assen te vervaardigen zijn koper, aluminium en plastic. De originele tandwielas, die vaak wordt aangetroffen bij de middeleeuwse slijpschijf, was gemaakt van hout.