Τα γρανάζια χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά ισχύος από το ένα μέρος του μηχανήματος στο άλλο. Στα ποδήλατα, για παράδειγμα, είναι το γρανάζι που τροφοδοτεί τον πίσω τροχό από τα πεντάλ. Ομοίως, σε ένα αυτοκίνητο, τα γρανάζια μεταφέρουν ισχύ από τον στροφαλοφόρο άξονα (ο περιστρεφόμενος άξονας ισχύος από τον κινητήρα) σε έναν άξονα μετάδοσης κίνησης που λειτουργεί κάτω από το αυτοκίνητο, ο οποίος τελικά τροφοδοτεί τους τροχούς. Μπορούμε να συνδέσουμε οποιονδήποτε αριθμό γραναζιών μεταξύ τους και μπορεί να έχουν διαφορετικά σχήματα και μεγέθη. Κάθε φορά που μεταφέρουμε ηλεκτρική ενέργεια από τη μια ταχύτητα στην άλλη, μπορούμε να κάνουμε ένα από δύο πράγματα: Κιβώτιο ταχυτήτων Τα γρανάζια ποδηλάτου αυξάνουν την ταχύτητα: Εάν συνδέσετε δύο ταχύτητες μαζί, η πρώτη ταχύτητα έχει περισσότερες από τη δεύτερη ταχύτητα, η δεύτερη ταχύτητα πρέπει να στρίψει πιο γρήγορα για να κρατήσει πάνω. Άρα αυτή η διάταξη σημαίνει ότι ο δεύτερος τροχός γυρίζει πιο γρήγορα από τον πρώτο, αλλά με λιγότερη δύναμη. Αλλαγή κατεύθυνσης: Όταν δύο γρανάζια δένουν μεταξύ τους, το δεύτερο γυρίζει πάντα προς την αντίθετη κατεύθυνση. Έτσι, αν το πρώτο περιστρέφεται δεξιόστροφα, το δεύτερο πρέπει να περιστρέφεται αριστερόστροφα. Μπορούμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε ειδικά διαμορφωμένα γρανάζια για να μετατρέψουμε την ισχύ του μηχανήματος υπό γωνία. Σε ένα αυτοκίνητο, για παράδειγμα, το διαφορικό (το κιβώτιο ταχυτήτων στη μέση του πίσω άξονα ενός οχήματος με κίνηση στους πίσω τροχούς) χρησιμοποιεί ένα κωνικό γρανάζι για να περιστρέφει την ισχύ από τον κινητήριο άξονα κατά 90 μοίρες και να περιστρέφει τους πίσω τροχούς.
Το κιβώτιο ταχυτήτων είναι μια μηχανική συσκευή που χρησιμοποιείται για την αύξηση/μείωση της ροπής με μείωση/αύξηση. Αποτελείται από δύο ή περισσότερα γρανάζια, το ένα εκ των οποίων κινείται από κινητήρα. Η ταχύτητα εξόδου του κιβωτίου ταχυτήτων είναι αντιστρόφως ανάλογη της σχέσης μετάδοσης. Τα κιβώτια ταχυτήτων προτιμώνται συχνά σε εφαρμογές σταθερής ταχύτητας, όπως οι μεταφορείς και οι γερανοί, που μπορούν να παρέχουν αυξημένη ροπή.
Το κιβώτιο ταχυτήτων αποτελείται από ένα γρανάζι μετάδοσης κίνησης ορισμένης διαμέτρου, ένα γρανάζι άλλου μικρότερου γραναζιού συνδεδεμένο με τον μηχανισμό μετάδοσης κίνησης (ηλεκτρικός κινητήρας, ανεμογεννήτρια, κινητήρας ντίζελ, κ.λπ.) (εάν ο μηχανισμός κίνησης κινείται με μεγαλύτερη ταχύτητα από τον μηχανισμό κίνησης ) διάμετρος (Εάν η ταχύτητα του κινούμενου μηχανισμού πρέπει να είναι μικρότερη από την ταχύτητα του μηχανισμού κίνησης) συνδέεται με το κινούμενο μηχανικό φορτίο. Απλά ο μηχανισμός αύξησης/μείωσης στροφών/ροπής ή το αντίστροφο. Αυτό είναι ένα εξάρτημα μηχανικού κινητήρα.
Μετατρέψτε τον κινητήρα υψηλής ταχύτητας, χαμηλής ροπής σε χαμηλή ταχύτητα υψηλής ροπής (χωρίς ρελαντί ακόμα και σε X-mas).
Χαμηλή ταχύτητα / υψηλή ροπή σε υψηλή ταχύτητα / χαμηλή ροπή.
Μερικές φορές μια "κεφαλή γραναζιού" λειτουργεί σε ιμάντα χρονισμού ή αλυσίδα με αναλογία μετάδοσης 1:1, που χρησιμοποιείται για τη μείωση της μετάδοσης των κραδασμών του κινητήρα στο φορτίο.
Συχνά παραβλέπεται - η κεφαλή του κιβωτίου ταχυτήτων μειώνει την αδράνεια του κινητήρα, όσον αφορά τον λόγο της σχέσης μετάδοσης του κινητήρα στο τετράγωνο. Π.χ. Αν εγκαταστήσουμε μια γρανάζι με αναλογία 4:1, οι 2000 rpm θα εναρμονιστούν στις 500 rpm, αλλά η αδράνεια του φορτίου θα μειωθεί κατά 16.
Εάν χρησιμοποιείται ατέρμονα γρανάζι, το σύστημα κλειδώνει αυτόματα τον μηχανισμό (δεν μπορούμε να μετακινήσουμε το φορτίο μέχρι να περιστραφεί ο κινητήρας).
Υπάρχουν και άλλα που έχουν τα δικά τους μοναδικά χαρακτηριστικά (για παράδειγμα, οι μπίλιες που είναι επίσης αιχμές ταχυτήτων, αλλά δεν τις λέμε συνήθως ταχυτήτων). Σημειώστε επίσης ότι τα γρανάζια δεν λειτουργούν δωρεάν, πράγμα που σημαίνει ότι παράγουμε λιγότερη ισχύ, πράγμα που σημαίνει ότι τα γρανάζια έχουν κάποια απόδοση. Υπάρχουν διάφοροι τύποι ταχυτήτων: σπιρούνι, πλανητικός, μονοβάθμιος, πολυβάθμιος, αρμονικός, λαϊκός, (κυκλοειδές), σκουλήκι κ.λπ. και συνδυασμοί των παραπάνω, αλλά αυτό είναι μια ολόκληρη, ξεχωριστή επιστήμη.
