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En la superficie, podría parecer que los engranajes se están “reduciendo” en cantidad o tamaño, lo cual es parcialmente cierto. Siempre que una máquina rotativa, como un motor o un motor eléctrico, necesita que se reduzca la velocidad de salida y / o se mejore el par, se suelen utilizar engranajes para lograr el resultado requerido. La "reducción" de engranajes se refiere específicamente a la velocidad de la máquina rotativa; la velocidad de rotación de la máquina rotativa se "reduce" dividiéndola por una relación de equipo superior a 1: 1. Definitivamente se logra una relación de transmisión superior a 1: 1 cuando un equipo más pequeño (tamaño reducido) con menos número de dientes engrana y acciona un engranaje más grande con una mayor cantidad de dientes.

Reducción de engranajes tiene la influencia opuesta sobre el par. El par de salida de la máquina rotativa aumenta multiplicando el par por la relación de transmisión, menos algunas pérdidas de efectividad.

Mientras que en muchas aplicaciones la reducción de engranajes reduce la velocidad y aumenta el par, en aplicaciones adicionales se usa la reducción de engranajes para aumentar la velocidad y reducir el par. Los generadores en los generadores eólicos utilizan la reducción de engranajes de esta manera para convertir la velocidad de una pala de turbina comparativamente lenta en una velocidad más alta capaz de generar electricidad. Estas aplicaciones hacen uso de cajas de engranajes que se ensamblan en oposición a estas en aplicaciones que reducen la velocidad y aumentan el par.

¿Cómo se logra la reducción de engranajes? Muchos tipos de reductores son capaces de lograr una reducción de engranajes, incluidos, entre otros, cajas de engranajes helicoidales de eje paralelo, planetarios y de ángulo recto. En las cajas de engranajes de ejes paralelos (o reductores), un equipo de piñón con un número específico de dientes engrana y acciona un engranaje más grande con un mayor número de dientes. La "reducción" o relación del equipo se puede calcular dividiendo la cantidad de dientes en el engranaje grande por la cantidad de dientes en el engranaje pequeño. Por ejemplo, si un motor de potencia acciona un piñón de 13 dientes que engrana con un equipo de 65 dientes, generalmente se logra una cantidad reducida de 5: 1 (65/13 = 5). Si la velocidad del motor eléctrico es definitivamente de 3,450 rpm, la caja de cambios reduce esta velocidad en cinco instancias a 690 rpm. Si el par del motor es de 10 lb-in, la caja de engranajes aumenta este par en un factor de cinco a 50 lb-in (antes de restar las pérdidas de eficiencia de la caja de engranajes).

Muchas veces, las cajas de engranajes de ejes paralelos contienen múltiples unidades de engranajes, lo que aumenta la reducción del aparato. La reducción total del engranaje (relación) depende de multiplicar cada relación de engranaje individual de cada etapa establecida del engranaje. Si una caja de cambios consta de Reductores 3: 1, 4: 1 y 5: 1, la relación total total es 60: 1 (3 x 4 x 5 = 60). En nuestro ejemplo anterior, el motor eléctrico de 3,450 rpm vería reducido su rapidez a 57.5 ​​rpm utilizando una caja de cambios de 60: 1. El par motor eléctrico de 10 lb-in se incrementaría a 600 lb-in (antes de las pérdidas de eficiencia).

Si un equipo de piñón y su engranaje de acoplamiento tienen la misma cantidad de dientes, no se produce ninguna disminución y la relación de transmisión es 1: 1. El aparato se llama rueda loca y su función principal es cambiar la trayectoria de rotación en lugar de reducir la velocidad o aumentar el par.

El cálculo de la relación de transmisión en un reductor de equipo planetario es menos intuitivo, ya que depende del número de dientes del sol y de la banda de engranajes. Los engranajes planetarios se vuelven locos y no afectan la relación de transmisión. La relación de engranajes planetarios es igual a la suma de la cantidad de dientes en la luz solar y el equipo de anillo dividida por la cantidad de dientes en el engranaje solar. Por ejemplo, un conjunto planetario con un engranaje solar de 12 dientes y una corona dentada de 72 dientes incluye una relación de equipamiento de 7: 1 ([12 + 72] / 12 = 7). Las piezas de engranajes planetarios pueden realizar relaciones de aproximadamente 3: 1 a aproximadamente 11: 1. Si se necesita una mayor reducción de equipo, se pueden utilizar etapas planetarias adicionales.

La disminución de engranajes en un tornillo sin fin en ángulo recto depende del número de hilos o "arranques" en el tornillo sin fin y el número de dientes en la rueda helicoidal de acoplamiento. Si el gusano tiene dos inicios y la rueda helicoidal de acoplamiento proporciona 50 dientes, la relación de equipo resultante es 25: 1 (50/2 = 25).

Cuando una máquina rotativa, como un motor o un motor eléctrico, no puede proporcionar la velocidad de salida o el par deseados, un reductor de equipo puede proporcionar una buena solución. Los engranajes helicoidales de eje paralelo, planetarios y de posición derecha son tipos normales de caja de engranajes para lograr la reducción de engranajes.