Цилиндрические зубчатые колеса — это разновидность цилиндрических зубчатых колес с параллельными и копланарными валами и прямыми зубьями, ориентированными параллельно валам. Это, пожалуй, самый простой и распространенный тип редукторов – они просты в изготовлении и подходят для широкого спектра применений.

Зубья цилиндрической передачи имеют эвольвентный профиль и входят в зацепление по одному зубу за раз. Эвольвентная форма означает, что цилиндрические зубчатые колеса создают только радиальные усилия (без осевых усилий), но метод зацепления зубьев приводит к высокой нагрузке на зубья шестерни и высокому уровню шума. Из-за этого цилиндрические шестерни обычно используются для работы на более низких скоростях, хотя их можно использовать практически на любой скорости.

Зуб эвольвентного зубчатого колеса имеет профиль, который является эвольвента окружности, что означает, что при зацеплении двух зубчатых колес они соприкасаются в одной точке, где сходятся эвольвенты. Эта точка перемещается вдоль поверхностей зубьев при вращении шестерен, и силовая линия (известная как линия действия) проходит по касательной к двум базовым окружностям. Таким образом, зубчатые колеса соответствуют фундаментальному закону зацепления, который гласит, что соотношение угловых скоростей зубчатых колес должно оставаться постоянным по всему зацеплению.

Цилиндрические зубчатые колеса могут быть изготовлены из металлов, таких как сталь или латунь, или из пластмасс, таких как нейлон или поликарбонат. Зубчатые колеса, изготовленные из пластика, производят меньше шума, но в ущерб прочности и нагрузочной способности. В отличие от других типов зубчатых колес, цилиндрические передачи не испытывают больших потерь из-за проскальзывания, поэтому они, как правило, обладают высокой эффективностью передачи.Для достижения больших передаточных чисел можно последовательно использовать несколько цилиндрических зубчатых колес (называемых зубчатой передачей).

Существует два основных типа цилиндрических зубчатых колес: наружные и внутренние. Внешние шестерни имеют зубья, которые вырезаны на внешней поверхности цилиндра. Две внешние шестерни зацепляются друг за друга и вращаются в противоположных направлениях. Внутренние шестерни, напротив, имеют зубья, которые вырезаны на внутренней поверхности цилиндра. Внешняя шестерня находится внутри внутренней шестерни, и шестерни вращаются в одном направлении. Поскольку валы расположены ближе друг к другу, внутренние зубчатые колеса в сборе более компактны, чем внешние зубчатые колеса в сборе. Внутренние зубчатые колеса в основном используются для планетарных зубчатых передач.

Цилиндрические зубчатые колеса, как правило, считаются наилучшими для применений, требующих снижения частоты вращения и увеличения крутящего момента, таких как шаровые мельницы и дробильное оборудование. Примерами высокоскоростных применений, в которых используются цилиндрические шестерни, несмотря на их высокий уровень шума, являются бытовые приборы, такие как стиральные машины и блендеры. И хотя шум ограничивает использование цилиндрических зубчатых колес в легковых автомобилях, они часто используются в двигателях самолетов, поездов и даже велосипедов.