Um eixo sem-fim, ou engrenagem sem-fim, como costuma ser chamada, é um tipo de engrenagem cilíndrica longa que fornece uma superfície para rolamentos de esferas. Assemelhando-se às listras de uma bengala de doces, este eixo tem uma crista elevada que o envolve e se estende de cima para baixo. Esse tipo de engrenagem é mais freqüentemente encontrado no funcionamento interno de uma caixa de direção de um automóvel.
Quando usado em uma aplicação de motor elétrico, o eixo sem-fim é comumente usado para diminuir a velocidade de uma engrenagem acionada. Conforme os dentes de uma engrenagem engatam na engrenagem do eixo helicoidal, a engrenagem gira um dente da engrenagem para cada volta completa da engrenagem helicoidal. A velocidade de acionamento é reduzida pelo número de dentes da engrenagem acionada. Por exemplo, uma engrenagem de cinco dentes teria sua velocidade reduzida em um quinto e uma engrenagem de 10 dentes seria reduzida em um décimo.
Ao contrário de um conjunto de engrenagens convencional, o eixo sem-fim não pode ser revertido para aumentar a velocidade de uma engrenagem acionada. Esses conjuntos podem ser encontrados em muitas ferramentas e dispositivos elétricos, como motores de perfuração elétricos e serras circulares. Eles também podem ser encontrados em equipamentos esportivos, como molinetes de pesca. Muitos molinetes de pesca usam um eixo sem-fim para operar o vento de nível de linha em um carretel de fundição de isca, bem como para operar o enrolador de linha em um carretel giratório ou um carretel de fundição giratória.
Ao usar o eixo sem-fim em um carretel de pesca, o operador pode girar a alça do carretel em uma velocidade confortável enquanto a engrenagem sem-fim diminui sua ação para uma velocidade administrável. Essa redução na velocidade também aumenta a quantidade de energia que o carretel tem para lutar contra um peixe grande. A vantagem mecânica deste tipo de máquina simples permite o uso de pequenos molinetes de pesca para perseguir peixes maiores.
Embora seja um costume típico usar graxa para lubrificar as engrenagens, o eixo sem-fim opera em níveis de desempenho máximo com um óleo muito pesado usado como lubrificante. A fluidez do óleo pesado permite que as engrenagens rolem suavemente umas contra as outras, enquanto a graxa tende a ficar pegajosa e causar movimentos erráticos. Em algumas máquinas, a mistura de óleo pesado e graxa leve é combinada para lubrificar as engrenagens. Em qualquer configuração, uma engrenagem sem-fim limpa e com manutenção adequada produzirá os melhores resultados.