Редуктор – механизм, повышающий (понижающий) крутящий момент за счёт снижения (повышения) угловой скорости (рис.1). Редуктор может иметь одну или более механическую или гидравлическую передачи. Механические передачи бывают зубчатыми, цепными, червячными и т. д. Как правило, обеспечивает постоянную угловую скорость.

Рассмотрим механический редуктор с зубчатой передачей. Механизм имеет как минимум два элемента – два зубчатых колеса, расположенных как указано на рисунке 1. При этом усилие от одного элемента к другому передаётся с помощью зубьев. Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев называется шестернёй, второе колесо с большим числом зубьев называется колесом. Пара зубчатых колёс имеющих одинаковое число зубьев в этом случае ведущее зубчатое колесо называется шестернёй, а ведомое — колесом.

Рассмотрим работу данного редуктора. Пусть шестерня с радиусом r приводится в движение мотором мощности Р. Угловая скорость шестерни – =v/R, где v – линейная скорость. Вращаясь, шестерня крутит колесо радиуса R. Линейные скорости обоих элементов в точке соприкосновения одинаковы, силы действующие на зубья в местах соприкосновения также одинаковы. Однако в силу разного радиуса угловая скорость шестерни выше чем у колеса в R/r раз. Рассмотрим понятие крутящего момента или момента силы – физической величины, характеризующей вращательное действие силы на твёрдое тело. Данная величина у колеса больше чем у шестерни в R/r раз. Таким образом, понижая угловую скорость можно добиться повышения крутящего момента. Данный факт наглядно показывает действие золотого правила механики – во сколько раз механизм дает выигрыш в силе, во столько же раз получается проигрыш в расстоянии.

Редукторы являются составным элементом различных промышленных механизмов (например, станков) и трансмиссий механических транспортных средств. Коробка передач транспортных средств предназначена для изменения частоты и крутящего момента в более широких пределах, чем это может обеспечить двигатель транспортного средства. Как правило, это относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), коые имеют недостаточную приспособляемость. Транспортные средства с паровыми или электрическими (трамвай, троллейбус) двигателями обычно выполняются без коробки передач, так как последние имеют высокую приспособляемость и обеспечивают изменение частоты вращения и крутящего момента в более широких пределах, чем ДВС. Также коробка передач предназначена для обеспечения движения транспортного средства задним ходом и длительного отключения двигателя от движителя при пуске двигателя и работе его на стоянках.

В металлорежущих и других станках коробки передач применяют, в первую очередь, для обеспечения оптимальных режимов резания — частот вращения (скоростей перемещения) режущего инструмента или обрабатываемой детали (например, частота вращения шпинделя токарного или сверлильного станка).

Дифференциал — устройство на автомобиле, которое принимает крутящий момент с карданного вала и распределяет его между ведущими колёсами; часть трансмиссии.

Классические автомобильные дифференциалы основаны на планетарной передаче. Карданный вал 1 (рис.1) через коническую зубчатую передачу вращает ротор 2. Ротор через шестерни 3 вращает полуоси 4. Такое зацепление имеет не одну, а две степени свободы, и каждая из полуосей вращается с такой скоростью, с какой может. Постоянна лишь суммарная скорость вращения полуосей. Планетарная передача — механическая система, состоящая из нескольких планетарных зубчатых колёс (шестерён), вращающихся вокруг центральной, солнечной, шестерни. Обычно, планетарные шестерни фиксируются вместе с помощью водила. Планетарная передача может также включать дополнительную внешнюю кольцевую шестерню, имеющую внутреннее зацепление с планетарными шестернями.

Вариатор — механическая передача, способная плавно менять передаточное отношение в некотором диапазоне регулирования. Изменение передаточного отношения производится вручную или автоматически.

Вариатор применяется в устройствах (агрегатах), требующих бесступенчато изменять передаточное отношение, таких как автомобили, конвейеры, металлорежущие станки, мешалки и др.