Un albero del pignone è l’elemento di trasmissione principale della maggior parte dei gruppi di ingranaggi. L’albero trasferisce l’ingresso di un albero di trasmissione o di una manovella al resto degli ingranaggi per produrre il lavoro per il quale è progettato il treno di ingranaggi. Un albero del pignone può trasferire questo movimento di azionamento a un gruppo di ingranaggi lineari o a un gruppo di ingranaggi conici ad angolo retto, come un differenziale di un veicolo. Gli alberi dei pignoni e gli ingranaggi di trasmissione associati sono tipicamente gruppi monopezzo lavorati da un unico pezzo di acciaio. Gli alberi dei pignoni possono passare attraverso diversi cuscinetti di supporto lungo i loro percorsi e generalmente presenteranno una tenuta di uscita nelle applicazioni che coinvolgono riduttori riempiti d’olio.
La maggior parte dei gruppi di ingranaggi trasferisce un input meccanico di rotazione in un’uscita di velocità o coppia aumentata o diminuita. Consentono inoltre di regolare la direzione dell’ingresso per azionare gli elementi ad angolo retto. La maggior parte degli azionamenti in ingresso è fornita da un albero di trasmissione o da un meccanismo a manovella. Esempi comuni di questi input includono l’albero motore e il differenziale di un’automobile e il meccanismo di azionamento di un mulinello da pesca. Entrambi prendono l’input dall’albero di trasmissione o dalla manovella della bobina e trasmettono il movimento di rotazione a una serie di ingranaggi tramite un albero a pignone. L’albero pignone, quindi, costituisce il primo stadio del treno di ingranaggi.
Gli alberi dei pignoni sono generalmente dotati di uno o più ingranaggi che trasferiscono l’input di azionamento al resto del gruppo di ingranaggi. La maggior parte degli alberi e degli ingranaggi del pignone sono pezzi monoblocco lavorati da una singola billetta d’acciaio. Ciò aumenta la resistenza dell’albero e la sua capacità risultante di assorbire la notevole coppia applicata ad esso durante il funzionamento. Sfortunatamente, di solito significa che un pignone usurato o rotto richiede la sostituzione sia dell’ingranaggio che dell’albero.
Questi alberi sono in genere piuttosto corti, coprendo solo lo spazio tra l’ingresso del cambio e le prime marce del treno. In alcuni progetti di ingranaggi, l’albero passerà attraverso un cuscinetto o una boccola che supporta l’albero e riduce l’attrito. Nei riduttori sigillati che funzionano a bagno d’olio, l’albero del pignone sarà dotato di un paraolio nel punto in cui esce dal riduttore. Gli azionamenti aperti più semplici, come gli apriporta manuali e le manovelle delle pompe, presentano gruppi albero pignone-ingranaggio esposti che si basano sulla lubrificazione manuale a punti. In alcuni treni di ingranaggi, l’assieme albero pignone-ingranaggio sarà realizzato con un materiale più duro rispetto agli ingranaggi che aziona, poiché i rapporti della scatola del cambio significano che sperimentano velocità di contatto del dente dell’ingranaggio più elevate.