Zahnräder werden seit vielen Jahrhunderten von der Menschheit verwendet. Dies sind die mechanischen Geräte, die Objekte zwingen, eine Drehbewegung zu erzeugen. Es gibt mehrere Anwendungen, die ein Hohlrad verwenden. Viele antike Artefakte dokumentieren die Verwendung einer Hohlradkonfiguration in Zahnradantrieben für Streitwagen, Uhren, Lokomotiven und Flugzeuge.
Der erste Einsatz von Differentialgetrieben wurde in der frühen westlichen Zhou-Dynastie in China verfolgt. Diese Zahnräder wurden als Differentialdrehmomentgetriebe verwendet, um das Bewegen von Streitwagen zu unterstützen. Diese Zahnradanordnung zwingt die Räder eines Streitwagens, sich als eine Einheit zu bewegen.
Einige der frühesten bekannten Zahnräder wurden aus Holz hergestellt. Diese frühen Zahnkränze wurden im Bereich der Textmühlen und Mahlmühlen eingesetzt. Im Mittelalter wurden viele Zahnräder aus Stein konstruiert. Die Hohlradtechnologie entwickelte sich während der industriellen Revolution schnell zu Elektromotoren und Dampfmaschinen.
Das Automobil ist ein Wunderwerk des Maschinenbaus. Jede Komponente ist so konzipiert, dass sie auf der Grundlage von Zahnrädern, Elektronik und grundlegender Mechanik im Einklang arbeitet. Das Automobil verwendet ein Zahnradgetriebe, das mit dem Antriebsstrang eines Fahrzeugs verbunden ist, wodurch die Räder bewegt werden. Dieses Zahnradgetriebe ist mit dem Getriebe verbunden, das mit dem Motor verbunden ist, wodurch sich die Räder drehen, wenn der Motor beschleunigt wird.
Zahnkränze sind in vielen verschiedenen Größen erhältlich. Das Übersetzungsverhältnis ist die Zahl, die die Größe des Hohlrads im Vergleich zu einem anderen Zahnradgetriebe darstellt. Dieses Verhältnis bestimmt, wie viele Umdrehungen es dreht, bevor sich die Räder drehen. Niedrigere Übersetzungen führen dazu, dass die Räder häufiger durchdrehen als höhere Übersetzungen.
In einem Automobil kann das Hohlrad auch den Gesamtkraftstoffverbrauch beeinflussen. Die meisten Performance-Autos haben niedrigere Übersetzungsverhältnisse, was die Beschleunigung des Autos erhöht. Diese zusätzliche Leistung geht zu Lasten des Benzinverbrauchs.
Die meisten großen Lastkraftwagen erfordern ein niedrigeres Zahnkranzverhältnis, um die Zugkraft zu erhöhen. Diese Kraft lässt sich am besten als Drehmomentkapazität des Fahrzeugs beschreiben. Das Übersetzungsverhältnis wirkt sich direkt auf die Drehmomentkapazität aus, da es bei niedrigeren Drehzahlen mehr Bewegung und Leistung erzeugt.
Ein Hohlrad lässt sich am besten mit einem Zahnrad an einem Fahrrad beschreiben. Die Räder eines Fahrrads drehen sich am leichtesten mit kleineren Gängen, aber sie benötigen mehr Umdrehungen, um sich vorwärts zu bewegen. Wenn der Gang in eine größere, niedrigere Übersetzung eingestellt wird, wird es schwierig, das Rad zu drehen, aber mit weniger Umdrehungen wird mehr Beschleunigung erzeugt.