En kugghjulstand är ett utsprång på ett kugghjul som är utformat för att passa in i kompatibla tänder på ett annat kugghjul eller kuggstång. Många känner till begreppet kugghjul, även om de inte vet det rätta namnet för denna del av en växel, eftersom det är tänderna som ger kugghjulen deras distinkta utseende. Det finns en mängd olika stilar av kugghjul och kuggar som kan användas i olika applikationer, men alla används för att överföra kraft för att utföra mekaniskt arbete.
När en växel vrids, griper dess tänder samman med de på en partnerväxel, där varje kugghjul möter ett motsvarande mellanrum mellan tänderna på det andra kugghjulet. Detta får den andra växeln att vrida, vilket överför kraften som används för att vrida den första växeln till den andra växeln. Fördelen med designen är att den skapar en mekanisk fördel som kan justeras genom att öka eller minska förhållandet mellan partnerväxlarna, vilket ger större effektivitet.
Tänderna eller ”kuggarna” på en växel kan justeras på ett antal sätt. Storleken på en kugghjulstand gör stor skillnad, eftersom olika stora tänder inte kan gripa in i varandra. Ju större kugghjul desto större tenderar tänderna att vara, även om så inte alltid är fallet. Vinkeln på tänderna är också ett problem i växeldesign. För att växla väl måste växlarna ha kompatibla vinklar. Stigningen eller avståndet mellan tänderna är ytterligare en faktor i konfigurationen av kugghjul.
Kugghjul kan också ställas i vinkel eller förspänning på själva växeln, i ett avsteg från de klassiska raka tänderna på en traditionell växel. I spiralformade växlar, till exempel, lindar tänderna runt växeln i ett spiralmönster, vilket gör att växeln kan gripa mer jämnt och jämnt med andra växlar. Väldesignade spiralformade växlar kan arbeta parallellt med andra växlar, eller i 90 graders vinkel, något som är användbart i design när ingenjörer vill vara flexibla.
Eftersom en kugghjul sticker ut från ett kugghjul är den sårbar för skador. Kuggar kan skadas av andra växlar, som till exempel när en oerfaren förare slipar växlarna på en manuell växellåda, och de utsätts också för slitage med tiden. En kugghjulstand kan flisa, spricka och så småningom gå sönder, även med det mest noggranna underhållet. Vissa växlar är speciellt utformade för att minska slitage, förlänga växelns livslängd och minska behovet av underhåll.