Los engranajes de piñón y cremallera se pueden clasificar según el perfil de los dientes, la forma del engranaje, la forma de la línea de los dientes, la superficie sobre la que se ubican los dientes y el método de fabricación.
El perfil de los dientes de un engranaje de piñón y cremallera incluye la curva del perfil de los dientes, el ángulo de presión, la altura de los dientes y la modificación. Los engranajes de espiral son relativamente fáciles de fabricar, por lo que representan la gran mayoría de los engranajes utilizados en aplicaciones modernas, mientras que los engranajes cicloidales y los engranajes de arco circular son menos comunes.
En cuanto al ángulo de presión, los engranajes con ángulos de presión pequeños tienen menor capacidad de carga-; mientras que los engranajes con ángulos de presión grandes, aunque tienen mayor capacidad de carga-, aumentan la carga sobre los rodamientos para el mismo par transmitido y, por lo tanto, solo se utilizan en casos especiales. Las alturas de los dientes de los engranajes están estandarizadas y generalmente se utilizan alturas de dientes estándar. Los engranajes modificados tienen muchas ventajas y se utilizan ampliamente en diversos tipos de equipos mecánicos.
Además, los engranajes de piñón y cremallera también se pueden clasificar según su forma (engranajes cilíndricos, engranajes cónicos, engranajes no-circulares, cremalleras, engranajes helicoidales, etc.); según la forma de la línea de dientes (engranajes rectos, engranajes helicoidales, engranajes en espiga, engranajes curvos); según la superficie sobre la que se ubican los dientes (engranajes externos, engranajes internos); y según el método de fabricación (engranajes fundidos, engranajes cortados, engranajes laminados, engranajes sinterizados, etc.).
Los materiales de fabricación y el proceso de tratamiento térmico de los engranajes de piñón y cremallera tienen un impacto significativo en su-capacidad de carga, tamaño y peso. Antes de la década de 1950, los engranajes estaban fabricados principalmente de acero al carbono; en la década de 1960 se utilizaba acero aleado; y en la década de 1970, se utilizaba predominantemente acero-superficie endurecido. Según la dureza, la superficie del diente se puede dividir en superficies dentales blandas y duras.
Los engranajes con superficies de dientes suaves tienen una menor capacidad de carga-pero son más fáciles de fabricar y tienen un mejor funcionamiento-en rendimiento. A menudo se utilizan en maquinaria general donde el tamaño y el peso de la transmisión no están estrictamente limitados, y en producción de lotes pequeños-. Debido a que el piñón soporta una carga más pesada en un par de engranajes, la dureza de la superficie de los dientes del piñón es generalmente mayor que la del piñón para garantizar que la vida útil de los engranajes grandes y pequeños sea aproximadamente igual.
Los engranajes con superficies de dientes endurecidas tienen una gran capacidad de carga-. Se producen mediante corte de precisión seguido de enfriamiento, endurecimiento de la superficie o cementación y enfriamiento para aumentar la dureza. Sin embargo, la deformación es inevitable durante el tratamiento térmico. Por lo tanto, es necesario esmerilar, lapear o cortar con precisión después del tratamiento térmico para eliminar los errores causados por la deformación y mejorar la precisión del engranaje.
