Un actuador es cualquier dispositivo que crea movimiento en un sistema. Un actuador de engranajes es un tipo específico de actuador que normalmente crea movimiento utilizando un engranaje helicoidal básico. Este estilo de engranaje consta de un tornillo roscado y un engranaje dentado común. A medida que el tornillo gira, hace girar el engranaje. Este estilo de actuador se prefiere en dos circunstancias: cuando se usa energía manual para operar el dispositivo o cuando el sistema no puede hacer que la energía viaje hacia atrás a través del actuador.
La base de casi todos los actuadores de engranajes es un engranaje helicoidal. Estos dispositivos son extremadamente simples, ya que son una combinación de dos de las primeras máquinas humanas simples. Una barra roscada, el tornillo, gira contra un engranaje dentado. A medida que el tornillo empuja contra los dientes del engranaje, se mueve en la dirección de las roscas del tornillo. El tornillo no se mueve, cuando una rosca se aleja de los dientes del engranaje, otra toma su lugar. Esta rotación permite que el tornillo permanezca estacionario pero crea movimiento en el engranaje.
Esta rotación puede alimentar casi cualquier dispositivo con la configuración correcta, desde girar una rueda hasta encender una radio. En su forma más simple, el actuador de engranajes está conectado directamente a un eje que gira como parte de una máquina más grande. Este movimiento de giro a menudo se convierte directamente en fuerza utilizable moviendo una máquina o afectando un objeto.
Un buen ejemplo de un actuador de engranajes en acción es un gato para automóvil básico. Cuando una persona bombea la manija del gato, hace que gire una varilla roscada. La varilla giratoria mueve un engranaje, que generalmente está alrededor de una segunda varilla roscada. El engranaje de giro empuja la varilla hacia arriba, lo que levantará un objeto pesado. Esto también muestra las dos razones comunes para usar un actuador de engranajes: potencia manual y no inversa.
Los tornillos tienen la capacidad de aumentar la potencia creando una gran superficie móvil en relación con el tamaño del tornillo. Como resultado, estos sistemas son buenos para magnificar el poder humano en una fuerza mucho mayor. Esto permite que una persona sin ayuda haga cosas que normalmente no podría hacer, como levantar un automóvil para cambiar una llanta.
Junto con el aumento de potencia, el movimiento en un engranaje helicoidal es unidireccional. El tornillo puede girar el engranaje, pero el engranaje no puede mover el tornillo. Esta restricción evita que la energía viaje en ambas direcciones a través del actuador de engranajes. En el ejemplo anterior, la persona puede levantar el automóvil, pero el automóvil no puede hacer que el gato arroje a la persona hacia atrás.