Tandwiel

tandwielen

Een tandwiel is een soort wieltje. In het midden zit de as. Het tandwiel draait om de as heen. Aan de buitenkant van het tandwiel zitten de tanden. Ze passen precies in de tanden van een ander tandwiel. Met een tandwiel kun je een beweging van één voorwerp naar een ander voorwerp overbrengen. Dat heet een tandwieloverbrenging. Je hebt ook tandwielen waarbij aan de binnenkant van het wiel tanden zitten. Soms heb je een rechte stang met tanden (tandheugel) die door één tandwiel op en neer wordt bewogen, bijvoorbeeld bij een soort krik of een sluisdeur.

Je vindt tandwielen op veel verschillende plekken. Je kunt er iets mee optillen (krik) en ze zitten bijvoorbeeld in een wekker, blikopener, motor, molen, op een gitaar.

De technologie van tandwielen werd al in de 4e eeuw v. Chr. door de Chinezen gebruikt.

Soorten tandwielen

Kroonwiel (of kroonrad)

kroonrad

Het grote wiel in een molen heet een kroonrad. Een kroonwiel wordt onder andere gebruikt in horloges. Het kroonwiel kan wel minder dan 1 cm groot zijn! Je vindt deze ook in molens.

Wormwiel

Kleine wormwielen bij stemknoppen van gitaar

Een wormwiel wordt bijvoorbeeld gebruikt om elektrische garagedeuren te bedienen. Het wormwiel is spiraalvormig en staat haaks op het tandwiel. Door het draaien van het wormwiel komt het tandwiel in beweging. Andersom kan niet, dan blokkeert het systeem. Het mechanisme waarmee je de snaren van bijvoorbeeld een gitaar spant, bestaat ook uit een wormwiel (waar je aan draait) en een tandwiel die in verbinding staat met een lier (waar de snaar omheen draait).

Riemwiel

Dubbele V-snaar die over 3 poelies draait

Een riemwiel, poelie of snaarwiel zit op een motor van een auto. De V-snaar verbindt de motor met de dynamo die ook een riemwiel heeft. Ook laat een riem of v-snaar vanaf een elektromotor de trommel van de wasdroger of wasmachine draaien, maar ook een rupsband van een tank gaat over een soort riemwiel.

Kettingwiel

Het bekendste kettingwiel (kettingblad) zit voor en achter op je fiets, en ook achtbanen maken gebruik van kettingwielen.

Kegelwiel

Een kegelwiel of conische tandwielen vind je in de motor van een auto. Hiermee kan onder diverse hoeken een kracht worden overgebracht. Het kegelwiel loop een beetje schuin.

Kegelwiel
fietsketting
Fietsversnelling
Tandwiel op tandheugel

Versnelling of vertraging

Een combinatie van tandwielen zitten bijvoorbeeld ook op een fiets. De ketting ligt voor en achter over een tandwiel heen. Als je trapt, begint het voortandwiel te draaien. Het tandwiel voor zet via de ketting het tandwiel achter in beweging en daardoor gaat het achterwiel ook draaien. Bij racefietsen heb je zowel voor als achter meerdere tandwielbladen van verschillende grootte. Door de ketting zijwaarts te verplaatsen (met de derailleur) krijg je een andere versnelling. Hoe meer versnellingen, hoe meer tandwielen. Kies je een klein kettingwiel of tandwiel voor en een groot tandwiel achter, dan heb je een kleine versnelling. Het achterwiel draait dan bijna net zo snel als als de trappers. Je trapt licht en je gaat langzaam vooruit. Een kleine versnelling is handig als het hard waait of als je een berg op fietst. Ga je bergaf? Dan kies je voor een grote versnelling. Een grote versnelling is een groot kettingwiel voor en een klein tandwiel achter. Je draait één keer met de trappers en je achterwiel draait meer dan één keer rond. Zo kun je lekker hard fietsen. Tenminste als je sterk genoeg bent, want het kost veel kracht om de trappers rond te krijgen.

Als tandwielen in elkaar grijpen, draaien ze allebei een andere kant op. Als tandwielen door een ketting verbonden zijn draaien ze wel in dezelfde richting. Tandwielen kunnen een beweging ook sneller of langzamer maken, dat ligt aan hoe groot of klein het tandwiel is. Zijn de tandwielen even groot, dan is de omwentelingssnelheid hetzelfde. Drijft een klein tandwiel een groter tandwiel aan, dan zal deze langzamer draaien.