As engrenagens hipóides são um tipo de engrenagem cônica em espiral, com a diferença de que as engrenagens hipóides possuem eixos não paralelos e não se cruzam. Em outras palavras, os eixos da engrenagem hipóide estão desviados um do outro. A geometria básica da engrenagem hipóide é hiperbólica, em vez de ter a geometria cônica de uma engrenagem cônica espiral.
Em uma caixa de engrenagens hipóide, o ângulo espiral do pinhão é maior que o ângulo espiral da engrenagem, portanto o diâmetro do pinhão pode ser maior que o de um pinhão cônico. Isto proporciona uma área de contato maior e melhor resistência dos dentes, o que permite que mais torque seja transmitido e que altas relações de transmissão (até 200:1) sejam utilizadas. Como os eixos das engrenagens hipóides não se cruzam, rolamentos podem ser usados em ambos os lados da engrenagem para proporcionar maior rigidez.
A diferença nos ângulos espirais entre o pinhão e a coroa (engrenagem maior) provoca deslizamento ao longo dos dentes, mas o deslizamento é uniforme, tanto no sentido do perfil do dente quanto longitudinalmente. Isto confere às caixas de engrenagens hipóides propriedades de funcionamento muito suaves e operação silenciosa. Mas também requer óleo de engrenagem EP (extrema pressão) especial para manter uma lubrificação eficaz, devido à pressão entre os dentes.
As caixas de engrenagens hipóides são geralmente usadas onde as velocidades excedem 1.000 rpm (embora acima de 8.000 rpm, as engrenagens terrestres sejam recomendadas). No entanto, eles também são úteis para aplicações de baixa velocidade que exigem extrema suavidade de movimento ou operação silenciosa. Em caixas de engrenagens multiestágio, as engrenagens hipóides são frequentemente usadas para o estágio de saída, onde são necessárias velocidades mais baixas e torques elevados.
A aplicação mais comum das caixas de câmbio hipóides é na indústria automotiva, onde são utilizadas em eixos traseiros, principalmente em caminhões de grande porte. Com um ângulo espiral esquerdo no pinhão e um ângulo espiral direito na coroa, essas aplicações possuem o que é conhecido como deslocamento “abaixo do centro”, que permite que o eixo de transmissão seja posicionado mais abaixo no veículo. Isto reduz o centro de gravidade do veículo e, em alguns casos, reduz a interferência no espaço interior do veículo.
