Hammaspyörätoimilaite on laite, joka on suunniteltu tuottamaan lineaarinen aktivointiliike toissijaiselle mekanismille käyttämällä hammaspyörävaihdetta. Tämäntyyppinen hammaspyöräjärjestely koostuu kapeasta, litteästä nauhasta, joka on leikattu hammaspyörän hampailla pitkin yhtä reunaa, joka tunnetaan telineenä. Pyöreä hammaspyörähammaspyörä, joka on leikattu vastaavilla hampailla, kiinnitetään sitten virtalähteen akseliin ja hammaspyörän kanssa yhdistettynä se siirtää sitä eteen- ja taaksepäin. Rack-tyyppiset toimilaitteet voivat tuottaa vain kaksisuuntaista lineaarista tai suoraviivaista liikettä. Ne ovat ihanteellisia sovelluksiin, jotka vaativat liikettä pitkällä, suoralla linjalla, kuten liukuportit ja ovet.
Hammaspyörävaihteet ovat yksi yleisimmin käytetyistä hammaspyörätyypeistä moottorin pyörivän tuloliikkeen kääntämiseksi suoraan lineaariseksi lähtöliikkeeksi. Hammastanko-hammaspyöräsarja koostuu kahdesta osasta-pyöreä hammaspyörävaihde, joka on asennettu käyttölähteeseen, ja pitkä, litteä hammaspyörä, joka on kiinnitetty käyttöelementtiin. Vaikka hammastangossa ja hammaspyörässä on erilaisia muotoja, hampaat ovat samankaltaisia ja muotoisia. Molemmat hammaspyöräelementit on suunnattu verkkoon siten, että kun hammaspyörä vaihtuu, se vetää hammaspyörää suoraan eteenpäin. Lähdön liikesuunnan muuttamiseksi moottori yksinkertaisesti käännetään.
Tämä perusperiaate on hammaspyörätoimilaitteen liikkeellepaneva voima, joka käyttää joko suljettuja tai avoimia hammaspyöräjärjestelyjä suorien lähtöjen tuottamiseksi. Yksi tavaratelineen toimilaitteen yleisimmistä sovelluksista on asuin- ja turva -ajoneuvojen kulkupisteissä käytettävät ovi- ja porttikäyttölaitteet. Nämä kuljettajat koostuvat kiinteästä hammaspyörävaihteella varustetusta moottorista, jonka porttiin on asennettu pitkä hammaspyörävaihde. Kun moottori aktivoidaan, se avaa ja sulkee vetämällä portista teloja tai pyöriä radan varrella.
Porteissa käytettävä teline toimilaite on tyypillisesti esimerkki avoimesta toimilaitteesta. Tämä tarkoittaa, että koko järjestely on avoin elementteille, ja teline on kiinnitetty koko pituudeltaan toimivaan toisiolaitteeseen. Suljetun telineen toimilaitetyypeissä on tiivistetty sisäinen hammaspyörämekanismi, joka on tyypillisesti sijoitettu sylinterin sisään. Telineosa on liitetty toimilaitteen varteen, joka puolestaan on kytketty laitteeseen, jonka toimilaite on tarkoitettu aktivoimaan. Kun moottori pyörii, teline liikkuu joko taakse- tai eteenpäin, jolloin saadaan tarvittava aktivointiliike.
Vaikka telineiden toimilaitteet rajoittuvat vain lineaaristen lähtöjen tuottamiseen, niiden etu on, että niillä on vain vähän sisäisiä rajoituksia näiden ulostulojen laajuudelle. Niin kauan kuin moottorin on määrä siirtää liikuteltavan laitteen painoa, ainoa rajoittava tekijä sen siirtämiselle on käytettävissä oleva tila. Tämä mahdollistaa suhteellisen pienen moottorin avata esimerkiksi erittäin pitkiä portteja.