Bei einem Zahnradgetriebe wird Leistung über zwei oder mehr gezahnte Räder übertragen, die direkt ineinandergreifen.
Durch die Verankerung der Zähne zwingt die Drehbewegung des einen Rades auch das andere zur Drehung. Beim Zahnradantrieb handelt es sich im Grunde um ein seit Jahrhunderten angewandtes Prinzip, das im Laufe der Zeit optimiert wurde.
Bei unterschiedlichen Durchmessern der Zahnräder ändert sich die Drehzahl innerhalb des Antriebsgefüges, und es kommt entweder zu einer Beschleunigung oder zu einer Verzögerung. Ein Zahnradantrieb kann auch dazu genutzt werden, die Anfangsbewegung einer Kraftquelle in eine andere Richtung zu lenken.
Je nach Position und Funktion in einem Antriebsgefüge werden Zahnräder auch als Kammrad oder Kronenrad bezeichnet. Es sind unterschiedliche Ausführungen möglich, z. B. als gerade (mit oder ohne Nabe) oder als konisches Zahnrad (Kegelrad) bzw. als Zahnstange.
In der Regel bestehen Zahnräder aus Stahl oder Edelstahl, aber sie sind auch in anderen Materialien wie etwa Kunststoff erhältlich. Zudem kann ein Zahnrad auch in gehärteter Ausführung und/oder mit spezieller Oberflächenbehandlung geliefert werden. Ferner ist es möglich, Zahnräder gemäß Kundenspezifikation oder -zeichnung herzustellen.
Die Maße eines Zahnrads werden durch das sogenannte Modul und die Anzahl der Zähne bestimmt. Das Modul gibt das Verhältnis zwischen dem Teilkreisdurchmesser und der Anzahl der Zähne an. Die zugrunde liegende Formel lautet: m=d/z. Dabei ist m = Modul, d = Teilkreisdurchmesser und z = Anzahl der Zähne.
Zahnräder mit unterschiedlichen Modulwerten können nicht ineinander greifen, daher müssen Zahnräder, die in einem Antriebsgefüge ineinander greifen sollen, dasselbe Modul aufweisen. Ein Zahnradantrieb mit großem Modul kann größere Kräfte übertragen als eines mit kleinem Modul.
Ein Zahnrad lässt sich auch in Kombination mit einer nicht rotierenden Komponente, nämlich einer so genannten Zahnstange (Rack) nutzen. Bei diesem Antriebstyp ist es möglich, die Zahnstange oder das Zahnrad in Längsrichtung zu bewegen, häufig um Drehzahl, Drehmoment und/oder Richtung der Kraftquelle bei einer Hin-und-Her-Bewegung zu ändern.
Gängige Normen für Getriebeübersetzungen sind DIN867 und DIN868.
