Редуктор представляет собой механизм, с помощью которого выходная энергия высокоскоростного двигателя или двигателя перенаправляется на вращение другого механического компонента с более низкой скоростью вращения и более высоким крутящим моментом. Зубчатые редукторы — это устройства, которые могут иметь несколько форм. Их также называют коробками передач или переключателями передач, и они представляют собой простые трансмиссии. Зубчатые редукторы также обеспечивают механическую безопасность за счет снижения скорости вращения оборудования. В самом простом виде передаточное отношение происходит с заданными передаточными числами, которые связаны с характеристическим значением входного и выходного компонентов зубчатого колеса.
Автомобиль представляет собой типичный пример редуктора. Двигатели внутреннего сгорания должны работать на высоких оборотах, чтобы поддерживать плавную выработку энергии. Когда транспортное средство остановлено, замедляется или движется медленно, скорость двигателя, если она непосредственно воздействует на колеса, может вызвать пробуксовку колес или увеличение скорости автомобиля или даже привести к потере управления рулевым управлением. С помощью зубчатого редуктора энергия может использоваться для преодоления инерции остановившегося транспортного средства, уменьшения импульса замедляющегося транспортного средства или обеспечения возможности буксировки более тяжелых грузов, но с меньшей скоростью.
Зубчатый редуктор осуществляет преобразование энергии за счет изменения соотношения вращения двух движущихся частей. В часах шестерни разных размеров напрямую контактируют друг с другом в фиксированных соотношениях, чтобы изменить скорость движения между центральным вращающимся валом и различными часовыми стрелками. В велосипеде рычаг толкает цепь между звездочками разного размера. В лебедке или лебедке ремень переключается между шкивами разного диаметра, чтобы контролировать скорость, с которой груз поднимается по мере того, как он набирает обороты. Передаточные числа рассчитываются из соотношений количества зубьев в каждой шестерне, диаметра звездочек или диаметра шкивов.
Более совершенный редуктор можно получить, позволив одному или обоим механическим размерам изменяться без фактического переключения передач. Вместо цилиндра в качестве шкива, если используется коническая форма, ремень может перемещаться вверх или вниз по конуса, изменяя диаметр и, следовательно, передаточное отношение во время движения. Этот тип управления передачей называется бесступенчатой трансмиссией (CVT). Меньшие и менее дорогие транспортные средства, такие как карты, или транспортные средства, требующие лишь небольшого диапазона скоростей, таких как сельскохозяйственные тракторы, могут воспользоваться преимуществами простоты бесступенчатой трансмиссии.
В бесступенчатой трансмиссии (IVT) вариатор сочетается с системой планетарной передачи. Эта система, также известная как система планетарных передач, включает в себя центральную шестерню, называемую солнцем, которая входит в зацепление с двумя или более вращающимися вокруг нее шестернями, называемыми планетами. Планетарные шестерни, в свою очередь, входят в зацепление с обращенными внутрь зубьями большого зубчатого венца, называемого кольцом.
Либо солнце, либо кольцо удерживаются неподвижными. Входной и выходной валы могут находиться в любом из трех положений. Точилка для карандашей представляет собой конический планетарный редуктор. В тяжелой строительной технике планетарные передачи используются для обеспечения высокого крутящего момента, необходимого для перемещения этих машин.