Ein Aktor ist jedes Gerät, das Bewegung in einem System erzeugt. Ein Zahnradaktuator ist eine bestimmte Art von Aktuator, der normalerweise eine Bewegung mit einem einfachen Schneckengetriebe erzeugt. Diese Getriebeart besteht aus einer Gewindeschraube und einem gewöhnlichen Zahnrad. Wenn sich die Schraube dreht, dreht sich das Zahnrad. Diese Art von Aktuator wird in zwei Fällen bevorzugt: wenn manuelle Energie zum Betrieb des Geräts verwendet wird oder wenn das System keinen Kraftfluss rückwärts durch den Aktuator haben kann.
Die Basis fast jedes Getriebes ist ein Schneckengetriebe. Diese Geräte sind extrem einfach, da sie eine Kombination aus zwei der ersten einfachen menschlichen Maschinen sind. Eine Gewindestange, die Schraube, dreht sich gegen ein Zahnrad. Wenn die Schraube gegen die Zähne des Zahnrads drückt, bewegt sie sich in Richtung des Gewindes der Schraube. Die Schraube bewegt sich nicht, da sich ein Gewinde von den Zähnen des Zahnrads entfernt, nimmt ein anderes seinen Platz ein. Diese Drehung ermöglicht es der Schraube, stationär zu bleiben, aber sie erzeugt eine Bewegung im Zahnrad.
Diese Drehung kann fast jedes Gerät mit der richtigen Einstellung antreiben, vom Drehen eines Rades bis zum Antreiben eines Radios. Im einfachsten Fall ist der Gangsteller direkt mit einer Achse verbunden, die sich als Teil einer größeren Maschine dreht. Diese Drehbewegung wird oft direkt in nutzbare Kraft umgewandelt, indem entweder eine Maschine bewegt oder ein Objekt beeinflusst wird.
Ein gutes Beispiel für einen Gangsteller in Aktion ist ein einfacher Wagenheber. Wenn eine Person den Griff des Wagenhebers pumpt, dreht sich eine Gewindestange. Die Drehstange bewegt ein Zahnrad, das normalerweise um eine zweite Gewindestange herum liegt. Das Drehgetriebe drückt die Stange nach oben, wodurch ein schwerer Gegenstand angehoben wird. Dies zeigt auch die beiden häufigsten Gründe für die Verwendung eines Gangstellers: manuelle und nicht umgekehrte Leistung.
Schrauben haben die Fähigkeit, die Kraft zu vergrößern, indem sie eine große bewegliche Oberfläche im Verhältnis zur Größe der Schraube erzeugen. Infolgedessen sind diese Systeme gut geeignet, um die menschliche Kraft zu einer viel größeren Kraft zu vergrößern. Auf diese Weise kann eine Person ohne fremde Hilfe Dinge tun, die sie normalerweise nicht tun könnte, wie zum Beispiel ein Auto anzuheben, um einen Reifen zu wechseln.
Neben der Leistungsvergrößerung ist die Bewegung in einem Schneckengetriebe eine Richtung. Die Schraube kann das Zahnrad drehen, aber das Zahnrad kann die Schraube nicht bewegen. Diese Einschränkung verhindert, dass Energie in beide Richtungen durch den Gangsteller wandert. Im obigen Beispiel kann die Person das Auto anheben, aber das Auto konnte nicht bewirken, dass der Wagenheber die Person zurückschleudert.