A fogaskerekes gőzmozdony egy olyan típusú gőzmozdony , amely a sebességváltóban redukciós fokozatot használ , ami megkülönbözteti a közvetlen hajtású sémáktól. Ezek a mozdonyok hagyományos súrlódó vontatást használnak a síneken, és nem tévesztendők össze a fogasléces vasutaknál használt mozdonyokkal .
A legelterjedtebb gőzmozdonytípusoknál a dugattyúk közvetlenül a hajtókerekeken elhelyezett hajtókarra hatnak , ezért a hajtókerék egy fordulata a hajtókar egy fordulatának és a dugattyú két löketének felelt meg ( gőzmozdonyok gőzgépei , általában kettős működésű gépek, ellentétben a jelenleg ismert ICE -vel ).
A maximális fordulatszám nyilvánvalóan a gőzgép típusától függ. Mivel a gőzgép és a kerekek közötti sebességváltóban nem tudja megváltoztatni az áttételt, a tervező kénytelen kompromisszumot találni a kívánt nyomaték és a maximális fordulatszám között. Ez határozza meg a hajtókerék sugarát. A hajtókar sugara a kerék sugarához van kötve, és természetesen kisebb is. Ez a sugár határozza meg a dugattyú löketét. Nem lehet túl nagy, mivel előfordulhat, hogy a kazán nem biztosítja a szükséges mennyiségű gőzt egy ilyen henger nagy sebességgel történő feltöltéséhez; nem lehet túl kicsi, mivel a kezdeti nyomaték és ennek következtében a kezdeti vonóerő nem lesz elegendő a vonat indításához.
Gyakran nagy vonóerővel rendelkező lassú mozdonyokra van szükség - az iparban, bányákban és bányákban, fakitermelésben, meredek profilú vágányokban és hasonlókban, különösen akkor, ha a vágányokat rosszul, a lehető legolcsóbban fektették le, és nem alkalmasak a magasra. sebességek. A probléma az, hogy bár a hajtókerék átmérőjének csökkentésével a fordulatszám és a nyomaték között választható a nyomaték javára, van egy gyakorlati határ, amely alatt a dugattyúlöket túl rövid a közvetlen hajtású mozdony számára.
A megoldás a hajtókar elválasztása a keréktől, ami lehetővé teszi egyrészt ésszerű, a kerék sugarához nem kötődő dugattyúlöket kiválasztását, másrészt a forgási sebesség csökkentését sebességváltó segítségével. A legtöbb ilyen mozdony egyetlen áttételt használ, de vannak olyanok is, amelyek sebességváltóval változtatható áttételt használnak .
A világon a legtöbb ilyen típusú mozdony, licenc vagy klónok birtokában a szabadalom lejárta után, a három fő séma valamelyike szerint épült. A leghíresebb és legszámosabb talán a Shey mozdonyok. Ezek túlnyomó többségét az észak-amerikai kontinensen használták, bár néhány példányt Dél-Amerikában, Tajvanon, Ausztráliában és Új-Zélandon is használtak, beleértve a saját tervezésűeket is.
A Climax B osztályú gőzmozdony két ferde hengerrel rendelkezett, amelyek a mozdony közepén elhelyezett keresztirányú főtengelyt hajtották meg. A tengely a hajtókerekes kocsikat egy belső hajtóműves fogaskerekes szerelvényen hajtotta keresztül. Volt egy korai Climax A osztály is, függőleges tengeri típusú gőzgéppel, hasonló kardánhajtással és kétfokozatú sebességváltóval.
A Geisler gőzmozdony V-alakú gőzgéppel rendelkezett, melynek hengerei a kazán két oldalán helyezkedtek el, és egy hosszirányban elhelyezkedő főtengelyt indítottak el, ami viszont mozgásba hozta a hajtókerék-kocsikat.