Tandwielen en katrollen doen nuttig werk. Er bestaat een bijna oneindig aantal toepassingen voor tandwielen en katrollen, van transmissies voor auto's tot scheepstuigage. Bovendien vertrouwen mechanische klokken uitsluitend op tandwielen en katrollen om de wijzers te bewegen. Door de sterkte-eisen te begrijpen, zult u begrijpen waarom alleen bepaalde materialen kunnen worden gebruikt om tandwielen en katrollen te maken.
Roestvrij staal
Voor maritieme toepassingen, roestvrij staal is het voorkeursmateriaal om katrol makens, lieren en een assortiment tuigage omdat het niet zal corroderen of roesten. Dit geldt met name in zoutwateromgevingen, waar gewoon staal snel zou roesten. Een gebied katrollen zijn te vinden in zeilboot tuigage is aan de bovenkant van de mast. Katrollen worden gebruikt om de zeilen op te hijsen. Andere gebieden waar katrollen worden gebruikt, zijn de punten aan de onderkant van de zeilen, waar de touwen aan de boot worden bevestigd. Ook loopt op alle boten de ankerketting door een katrol, die is gemaakt van roestvrij staal.
Staal
Voor versnellingsbakken van auto's is staal het voorkeursmateriaal. Staal is sterk en behoudt zijn vorm goed, wat van cruciaal belang is omdat al het uitgangsvermogen van de motor door de transmissie stroomt. Zo kan het zijn dat de ene versnelling meer dan 100 pk moet overbrengen naar de volgende versnelling. Als de tandwielen van een zacht materiaal zoals aluminium waren gemaakt, zouden de tanden gewoon afschuiven.
Op het meest basale niveau is een mechanische klok een transmissie. De snelheid van de draaiende assen neemt af in snelheid, dus één as maakt elke 60 seconden één omwenteling. Andere assen draaien nog langzamer voor de minuut en de uren. Veel klokken gebruiken ook staal voor hun tandwielen.
Messing
Veel tandwielmechanismen gebruiken messing voor de tandwielen. Messing is niet zo sterk als staal, maar het is sterk genoeg voor gebieden waar slechts een klein beetje kracht nodig is. Veel klokken hebben messing tandwielen omdat de spanning erg klein is. Het oudst bekende tandwielmechanisme is het Antikythera-mechanisme. Archeologen denken dat het rond 80 voor Christus is gemaakt. Röntgenfoto's onthulden dat de uitrusting van brons was gemaakt, een vroeg type messing. De functie ervan is nog niet volledig begrepen, maar het onderzoek is aan de gang.
Hout
Van oudsher werd hout gebruikt om katrollen te maken voordat metalen werden gebruikt. Veel vroege zeilschepen, zoals de Viking of oude Romeinse schepen, gebruikten op grote schaal houten katrollen voor het hijsen van zeilen met touwen. In 2010 wordt er geen hout gebruikt om tandwielen en katrollen te maken omdat metalen veel sterker zijn. Sommige hobbyisten maken echter klokken met allemaal houten tandwielen.
