Tandwielen en katrollen doen nuttig werk. Een bijna oneindig aantal toepassingen voor tandwielen en katrollen bestaat, van transmissies van auto's tot tuigage van schepen. Bovendien vertrouwen mechanische klokken alleen op tandwielen en katrollen om de handen te bewegen. Door de sterkte-eisen te begrijpen, zult u begrijpen waarom alleen bepaalde materialen kunnen worden gebruikt om tandwielen en katrollen te maken.

Roestvast staal

Voor maritieme toepassingen is roestvrij staal het materiaal dat de voorkeur geniet maak katrollen, lieren en een assortiment van riggings aangezien het niet zal corroderen of roesten. Dit is met name het geval 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 hechten. Ook, op alle boten, loopt de ankerketting door een katrol, die is gemaakt van roestvrij staal.

Staal

Voor versnellings tandwielen is staal het voorkeursmateriaal. Staal is sterk en houdt zijn vorm goed vast, wat van cruciaal belang is omdat alle uitgaande paardenkrachten van de motor door de transmissie stromen. Een versnelling kan bijvoorbeeld meer dan 100 pk naar de volgende versnelling overbrengen. Als de tandwielen waren gemaakt van een zacht materiaal zoals aluminium, zouden de tanden eenvoudig wegschuiven.

Op het meest basale niveau is een mechanische klok een overbrenging. De snelheid van de draaiende assen neemt in snelheid af, dus één as maakt elke 60 seconden een slag. Andere schachten draaien nog langzamer voor de minuut en de uren. Veel klokken gebruiken ook staal voor hun tandwieloverbrenging.

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 beetje kracht nodig is. Veel klokken hebben koperen versnellingen omdat de stress erg klein is. Het oudste bekende versnellingsmechanisme is het Antikythera-mechanisme. Archeologen geloven dat het rond 80 voor Christus is gemaakt. Röntgenstralen onthulden dat zijn uitrusting was gemaakt van brons, wat een vroeg type koper is. Zijn functie is nog niet volledig begrepen, maar er is onderzoek aan de gang.

Hout

Historisch werd hout gebruikt om katrollen te maken voordat metalen werden gebruikt. Veel vroege zeilschepen, zoals de Viking of oude Romeinse schepen, gebruikten houten katrollen uitgebreid voor het hijsen van zeilen met touwen. In 2010 wordt hout niet gebruikt om tandwielen en katrollen te maken, omdat metalen veel sterker zijn. Sommige hobbyisten maken echter klokken met alle houten versnellingen.