Ein Sektorzahnrad ist eine flache Stirnradvorrichtung, die nur entlang eines kurzen Abschnitts ihres Umfangs Zähne hat; der restliche Teil des Zahnrads ist glatt. Diese Zahnräder dienen zum Antrieb anderer Elemente oder werden selbst in Mechanismen angetrieben, die nur einen kurzen Bogen und keine vollständige Umdrehung zurücklegen. Sie finden sich typischerweise in Mechanismen mit kurzen, sich wiederholenden oder hin- und hergehenden Bewegungen wie Uhren, Aktuatoren und Lenkeinheiten. Sektorzahnräder können je nach Anwendungsfall nur einen kurzen Abschnitt der verzahnten Oberfläche oder zwei gegenüberliegende Abschnitte aufweisen. Je nachdem, ob der Abtrieb radial oder linear ist, treibt dieser Getriebetyp typischerweise ein weiteres Sektorenrad oder eine Zahnstange an.
Wenn ein Mechanismus mit kurzem Hub eine getriebeübertragene Bewegung erfordert, ist es unnötig, ein Vollbereichsgetriebe zu verwenden, um den Betrieb einzuleiten, da ein großer Teil davon nie funktioniert. Beispiele für diese hin- und hergehenden Operationen mit kurzem Zyklus umfassen Taktmechanismen, lineare und radiale Aktuatoren und die Lenkeinheiten an bestimmten Fahrzeugen. Oftmals kann der Bewegungsbereich bei diesen Anwendungen nahe bei einer vollen 360°-Drehung liegen, häufiger jedoch weit weniger. Das Ausmaß der Bewegung wird zusammen mit Platzbeschränkungen, Übertragungsraten und Drehmomentanforderungen bestimmen, wie viele Zähne das Sektorzahnrad enthält und wie sein Gesamtradius sein wird.
Die von Sektorzahnrädern angetriebenen Elemente können runde Zahnräder, Stirnradzahnräder oder lineare Zahnstangenzahnräder sein oder können sogar selbst Sektorzahnräder sein. Auch hier spielen Drehmoment- und Übertragungsgeschwindigkeitsanforderungen eine Rolle bei der Bestimmung der endgültigen Konstruktion, Größe und Zahnteilung dieser angetriebenen Zahnräder. Das Sektorenrad ist auch häufig das angetriebene Zahnrad, wie dies bei Schleusen mit niedriger Geschwindigkeit und Drehmoment der Fall ist. Ein großes halbkreisförmiges Sektorzahnrad ist am Tor befestigt und wird zum Heben oder Senken durch ein kleineres Vollbereichs-Stirnrad angetrieben. Wenn große Eingangsdrehmomente oder höhere Betriebsdrehzahlen erforderlich sind, würde die Konfiguration umgekehrt werden.
Einer der Vorteile von Sektorzahnradkonstruktionen ist ihre Fähigkeit, zwei Ausgänge zu haben, oft mit unterschiedlichen Teilungswerten. Diese Zahnräder haben typischerweise zwei oder manchmal mehr Sätze von Zahnsektoren entlang ihrer Kanten, die verschiedene Teile eines hin- und hergehenden Mechanismus antreiben. Im Gegensatz zu einem Vollbereichsgetriebe können die einzelnen Zahnsätze in unterschiedlichen Teilungen geschnitten werden, wenn Drehzahlunterschiede erforderlich sind. Sektorzahnräder können aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, einschließlich Eisenmetallen, Messing und hochschlagfesten Kunststoffen.