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Zahnräder und Riemenscheiben leisten nützliche Arbeit. Es gibt eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Anwendungen für Zahnräder und Riemenscheiben, von Fahrzeuggetrieben bis hin zur Schiffsausrüstung. Darüber hinaus sind mechanische Uhren ausschließlich auf Zahnräder und Riemenscheiben angewiesen, um die Zeiger zu bewegen. Wenn Sie die Festigkeitsanforderungen kennen, werden Sie verstehen, warum nur bestimmte Materialien für die Herstellung von Zahnrädern und Riemenscheiben verwendet werden können.
Rostfreier Stahl
Für Schiffsanwendungen ist Edelstahl das bevorzugte Material für Riemenscheiben, Winden und eine Auswahl an Takelagen, da es nicht korrodiert oder rostet. Dies gilt insbesondere in Salzwasserumgebungen, in denen gewöhnlicher Stahl schnell rosten würde. Ein Bereich Riemenscheiben in Segelboot Takelage befindet sich an der Spitze des Mastes. Riemenscheiben werden verwendet, um die Segel anzuheben. Andere Bereiche, in denen Riemenscheiben verwendet werden, sind die Punkte an der Unterseite der Segel, an denen die Seile am Boot befestigt sind. Auch bei allen Booten läuft die Ankerkette durch eine Riemenscheibe, die aus Edelstahl gefertigt ist.
Stahl
Für Autogetriebe ist Stahl das bevorzugte Material. Stahl ist stark und behält seine Form gut bei, was entscheidend ist, da die gesamte Motorleistung durch das Getriebe fließt. Beispielsweise muss ein Gang möglicherweise mehr als 100 PS auf den nächsten Gang übertragen. Wenn die Zahnräder aus einem weichen Material wie Aluminium hergestellt wären, würden sich die Zähne einfach abscheren.
Im Grunde ist eine mechanische Uhr ein Getriebe. Die Drehzahl der Drehwellen nimmt ab, sodass alle 60 Sekunden eine Welle eine Umdrehung ausführt. Andere Wellen drehen sich noch langsamer für die Minute und die Stunden. Viele Uhren verwenden auch Stahl für ihre Verzahnungen.
Messing
Viele Getriebe verwenden Messing für die Zahnräder. Messing ist nicht so stark wie Stahl, aber es ist stark genug für Bereiche, in denen nur wenig Festigkeit benötigt wird. Viele Uhren haben Messingzahnräder, da die Beanspruchung sehr gering ist. Das älteste bekannte Getriebe ist das Antikythera-Getriebe. Archäologen glauben, dass es um 80 v. Chr. Gemacht wurde. Röntgenaufnahmen zeigten, dass die Ausrüstung aus Bronze bestand, einer frühen Messingart. Seine Funktion ist noch nicht vollständig verstanden, aber die Forschung ist im Gange.
Holz
Historisch gesehen wurde Holz zur Herstellung von Riemenscheiben verwendet, bevor Metalle verwendet wurden. Viele frühe Segelschiffe, wie die Wikinger oder die alten römischen Schiffe, verwendeten häufig Holzrollen, um Segel mit Seilen zu heben. Im Jahr 2010 wird Holz nicht zur Herstellung von Zahnrädern und Riemenscheiben verwendet, da Metalle viel fester sind. Einige Bastler stellen jedoch Uhren mit allen Holzzahnrädern her.