Un reductor de engranajes es un mecanismo mediante el cual la salida de energía de un motor de alta velocidad o un motor se redirige para hacer girar otro componente mecánico a una velocidad de rotación más baja y a un par más alto. Los reductores de engranajes son dispositivos que pueden adoptar varias formas. También se les conoce como cajas de cambios o palancas de cambio y son transmisiones simples. Los reductores de engranajes también ofrecen seguridad mecánica al reducir la velocidad del equipo giratorio. En su forma más simple, la reducción de engranajes tiene lugar en relaciones establecidas que están relacionadas con un valor característico de los componentes del engranaje de entrada y salida.
El automóvil presenta un ejemplo común de reducción de marchas. Los motores de combustión interna deben funcionar a altas velocidades para mantener una generación de energía uniforme. Cuando el vehículo está parado, disminuyendo la velocidad o viajando lentamente, la velocidad del motor, si se aplica directamente a las ruedas, haría que las ruedas patinen o que el automóvil gane velocidad o incluso que se pierda el control de la dirección. Mediante el uso de un reductor de engranajes, la energía puede usarse para superar la inercia del vehículo detenido, disminuir el impulso de un vehículo que desacelera o permitir que se remolquen cargas más pesadas pero a una velocidad menor.
Un reductor de engranajes logra la transformación de energía cambiando la relación de rotación de dos partes móviles. En un reloj, los engranajes de diferentes tamaños se contactan directamente entre sí en proporciones fijas para cambiar la velocidad de movimiento entre el eje giratorio central y las distintas manecillas del reloj. En una bicicleta, una palanca empuja una cadena entre piñones de diferentes tamaños. En un molinete o cabrestante, una correa cambia entre poleas de diferentes diámetros para controlar la velocidad a la que se levanta una carga a medida que gana impulso. Las relaciones de engranajes se calculan a partir de las relaciones del número de dientes en cada engranaje, el diámetro de las ruedas dentadas o el diámetro de las poleas.
Se puede obtener un reductor de engranajes más avanzado permitiendo que una o ambas dimensiones mecánicas varíen sin cambiar realmente de engranaje. En lugar de un cilindro como polea si se usa una forma cónica, la correa puede viajar hacia arriba o hacia abajo del cono, cambiando el diámetro y, por lo tanto, la relación de transmisión continuamente a medida que se mueve. Este tipo de control de engranajes se denomina transmisión continuamente variable (CVT). Los vehículos más pequeños y menos costosos, como los karts, o los vehículos que requieren solo un pequeño rango de velocidades, como los tractores agrícolas, pueden aprovechar la simplicidad de una CVT.
En una transmisión infinitamente variable (IVT), una CVT se combina con un sistema de engranajes epicíclicos. Este sistema, también conocido como sistema de engranajes planetarios, incluye un engranaje central, que se llama sol, que engrana con dos o más engranajes que giran a su alrededor, que se denominan planetas. Los engranajes planetarios a su vez engranan con los dientes que miran hacia adentro de un gran anillo de engranajes llamado anillo.
O el sol o el anillo se mantienen fijos. Los ejes de entrada y salida pueden estar en cualquiera de las tres posiciones. Un sacapuntas es un reductor de engranajes planetarios biselados. En equipos de construcción pesados, se utilizan sistemas de engranajes planetarios para proporcionar el par elevado necesario para mover estas máquinas.