Un ingranaggio elicoidale è un ingranaggio con denti che sono impostati ad angolo. I denti angolati si innestano lentamente e senza intoppi, rendendo un ingranaggio elicoidale più silenzioso e più fluido rispetto a molti altri tipi di ingranaggi. Per questo motivo le auto sono spesso dotate di ingranaggi elicoidali e questo design può essere utilizzato anche in molte altre applicazioni. Questi ingranaggi sono disponibili in una gamma di dimensioni per una varietà di compiti.
Gli ingranaggi sono progettati per trasferire la forza, ad altri ingranaggi o ad altri oggetti. Hanno un netto vantaggio meccanico, in quanto un piccolo ingranaggio può essere usato per girare un ingranaggio più grande, moltiplicando la forza. I ciclisti sono ben consapevoli di questo vantaggio meccanico, poiché cambiare il rapporto di trasmissione su una bicicletta costringerà un ciclista a fare più lavoro o renderà più facile il lavoro di un ciclista. Rapporti di trasmissione più bassi, in cui gli ingranaggi sono vicini alla stessa dimensione, richiedono meno energia, ma generano anche meno movimento rotatorio, mentre rapporti di trasmissione elevati costringono il ciclista a lavorare di più, ma creano una forza di rotazione molto maggiore.
Quando le persone pensano agli ingranaggi, spesso pensano a un ingranaggio cilindrico, il classico ingranaggio a forma di ingranaggio con semplici denti dritti. Gli ingranaggi elicoidali sono progettati in modo simile, tranne per il fatto che i denti corrono diagonalmente lungo il lato dell’ingranaggio, anziché essere orientati perpendicolarmente. Il design dell’ingranaggio elicoidale presenta alcuni vantaggi definiti dietro un funzionamento più fluido e silenzioso causato dal lento ingranamento degli ingranaggi elicoidali. Gli ingranaggi elicoidali tendono a consumarsi meno rapidamente, perché il carico della forza è distribuito, anziché concentrato, e i denti sono meno soggetti a scheggiature.
Oltre ad interfacciarsi su un piano parallelo, con gli ingranaggi affiancati, la maggior parte degli ingranaggi elicoidali può lavorare anche perpendicolarmente l’uno all’altro quando i denti dell’ingranaggio sono progettati correttamente. Questo può essere un piccolo trucco in alcuni casi. Il design dell’ingranaggio elicoidale tende a generare un carico di spinta pesante, un carico parallelo all’albero, ma questo può essere compensato con l’uso di cuscinetti speciali.
In una variazione dell’ingranaggio elicoidale di base noto come ingranaggio a doppia elica o ingranaggio a spina di pesce, l’ingranaggio ha due serie di denti affiancati, inclinati ad angoli diversi. Ciò riduce la quantità di spinta, eliminando la necessità di utilizzare cuscinetti specializzati. Gli ingranaggi a spina di pesce possono avere un motivo a forma di V o due serie di denti angolati con una scanalatura nel mezzo, a seconda dell’età degli ingranaggi e del luogo in cui sono stati fabbricati. Le tecniche di fabbricazione più vecchie di solito richiedevano la presenza di una depressione nel mezzo dell’ingranaggio a doppia elica, mentre gli ingranaggi più recenti tendono a non avere questa caratteristica.