Шестерні та шківи роблять корисну роботу. Існує майже нескінченна кількість застосувань передач та шківів, від автомобільних трансмісій до такелажу суден. Крім того, механічні годинники спираються на стрілки виключно на шестерні та шківи. Розуміючи вимоги до міцності, ви зрозумієте, чому для виготовлення шестерень та шківів можна використовувати лише певні матеріали.
Нержавіюча сталь
Для морських застосувань, нержавіюча сталь є кращим матеріалом для зробити шківs, лебідки та асортимент оснасток, оскільки вони не піддаються корозії та іржі. Це особливо актуально в середовищах з морською водою, де звичайна сталь швидко іржавіє. Площа шківів зустрічається у такелажі вітрильника у верхній частині щогли. Шківи використовуються для підняття вітрил. Інші ділянки, де використовуються шківи, - це точки внизу вітрил, де мотузки кріпляться до човна. Крім того, на всіх човнах якірний ланцюг проходить через шків, який виготовлений з нержавіючої сталі.
Сталь
Для автомобільних передач передача переважним матеріалом є сталь. Сталь міцна і добре тримає форму, що є критичним, оскільки всі вихідні сили двигуна протікають через трансмісію. Наприклад, одна передача може передати більше 100 кінських сил на наступну передачу. Якби шестерні були зроблені з м'якого матеріалу, такого як алюміній, зуби просто зрізалися.
На основному рівні механічний годинник є передачею. Швидкість обертових валів зменшується, тому один вал робить один поворот кожні 60 секунд. Інші вали обертаються ще повільніше за хвилини та години. Багато годинників також використовують сталь для зачеплення.
Латунь
Багато зубчастих механізмів використовують латунь для шестерень. Латунь не така міцна, як сталь, але вона досить міцна для областей, де потрібно лише трохи міцності. Багато годинників мають латунні шестірні, оскільки напруга дуже мала. Найдавніший з відомих механізмів передач - це механізм Антикітери. Археологи вважають, що це було зроблено близько 80 р. До н. Е. Рентгенівські промені показали, що його шестерня виготовлена з бронзи, яка є раннім типом латуні. Його функція ще не до кінця зрозуміла, але дослідження тривають.
Деревина
Історично з дерева виготовляли шківи до того, як використовували метали. Багато ранніх вітрильних кораблів, таких як кораблі вікінгів чи давньоримські, широко використовували дерев'яні шківи для підняття вітрил мотузками. У 2010 році деревина не використовується для виготовлення зубчастих коліс та шківів, оскільки метали набагато міцніші. Однак деякі любителі виготовляють годинники з усіма дерев'яними шестернями.