Getriebe werden seit langem von der Menschheit verwendet, diese Art der Übertragung von Rotationsenergie ist die am weitesten verbreitete in der Mechanik.
Diese Mechanismen übertragen Bewegungen von einer Welle auf eine andere, normalerweise mit einer Änderung der Umdrehungsfrequenz pro Zeiteinheit. Die Eingriffsmittel und die direkten Elemente der Bewegungskommunikation sind entweder Räder oder Schienen mit Aussparungen und Vorsprüngen einer speziellen Form, die in ihre Arbeitsflächen geschnitten sind.
Von den beiden runden Elementen, die im Getriebe zusammenwirken, wird eines mit dem größeren Durchmesser als Rad und das zweite als Zahnrad bezeichnet, obwohl sie im Wesentlichen beide Zahnräder sind.
Je nachdem, ob im Getriebe die Aufgabe gestellt wird, die Drehzahl zu erhöhen oder umgekehrt zu reduzieren, führt entweder ein Rad oder ein Gang.
Moderne Konstruktionsmaterialien ermöglichen die Herstellung von Getrieben, die eine Leistung von bis zu 36 Millionen Watt erfolgreich umwandeln können.
Anforderungen an Mechanismen sind unterschiedlich, daher ist die Vielf alt an Verzahnungsformen sehr groß. Die Rotationsachsen können parallel, sich kreuzend oder schneidend sein, je nachdem gibt es zylindrische, spiralförmige,Schnecken- oder Kegelradgetriebe. Ein Merkmal des letzteren ist die Fähigkeit, eine Welle, die im rechten Winkel zur Antriebsachse angeordnet ist, in Drehung zu versetzen. Diese Möglichkeit wird oft bei einer Vielzahl von Mechanismen benötigt, beispielsweise erfolgt die Übertragung mechanischer Energie von der Kardanwelle eines Autos auf die Antriebsräder genau nach einem solchen kinematischen Schema.
Kegelräder haben meistens gerade, radial geschnittene (tangentiale) Zähne. Wenn sich die antreibende und die angetriebene Achse nicht schneiden, wird ein solches Getriebe als Hypoid bezeichnet. Die Verwendung solcher Mechanismen bei der Konstruktion der Hinterachse ist auf den Wunsch der Entwickler zurückzuführen, den Gesamtschwerpunkt des Fahrzeugs zu senken, um ihm mehr Stabilität zu verleihen.
Neben Stirnrädern kommen auch andere Zahnräder zum Einsatz, beispielsweise mit Spiralverzahnung.
Darüber hinaus ermöglichen Kegelräder die Übertragung von Rotationen nicht nur auf einer geraden Linie, sondern auch in fast jedem anderen Winkel, ob stumpf oder spitz.
Die Herstellungstechnologie von Kegelrädern ist ungefähr die gleiche wie die von Stirnrädern, aber das Werkstück hat eine ziemlich komplexe Form. Er besteht gleichsam aus zwei Kegelstümpfen mit einer gemeinsamen großen Basis auf derselben Achse. Die Mantellinien der Zapfen stehen im rechten Winkel. Das Zahnprofil ist von der nicht arbeitenden Seite des Kegelrads gut sichtbar, während die Breite des Zahns von der Peripherie zur Mitte hin abnimmt. Das Herstellungsmaterial ist Spezialstahl, verschleißfest und sehrfest.
Das Schnittprofil ist eine Evolventenlinie, diese Form bietet die sanfteste Rotation, gleichmäßige Abnutzung und maximale Verteilung der mechanischen Belastung im Moment des Kontakts zwischen den Zähnen.
Zahnräder mit variabler Profilform entlang der Länge sind schwierig herzustellen, und es werden CNC-Maschinen verwendet, um sie zu erh alten.
