Ο οδοντωτός τροχός είναι ένα μηχανικό μέρος που χρησιμοποιείται σε συγκροτήματα μηχανών. Είναι επίσης γνωστό ως γρανάζι και αποτελεί ουσιαστικό μέρος πολλών κοινών συσκευών, συμπεριλαμβανομένων των κιβωτίων ταχυτήτων αυτοκινήτου. Το σώμα του γραναζιού περιστρέφεται ακριβώς όπως ένας τροχός και η εξωτερική του άκρη είναι επενδεδυμένη με προεξοχές που ονομάζονται δόντια ή γρανάζια. εξ ου και το όνομα οδοντωτός τροχός. Αυτά τα γρανάζια επιτρέπουν στο γρανάζι να μεταδίδει ενέργεια και κατεύθυνση στα άλλα γρανάζια στο συγκρότημα του μηχανήματος. Είναι ένα βασικό μέρος που επιτρέπει σε πολύ πιο περίτεχνες μηχανές να λειτουργούν και ως εκ τούτου εφαρμόζεται συχνά μεταφορικά σε αντικείμενα ή άτομα με παρόμοιες λειτουργίες.
Τα δόντια σε έναν οδοντωτό τροχό έχουν σχεδιαστεί για να αλληλεπιδρούν με γειτονικά μέρη μηχανής που φέρουν παρόμοια δόντια. Όταν εφαρμόζεται ισχύς για να περιστρέφεται το γρανάζι, τα γρανάζια αναγκάζουν και αυτά τα άλλα γρανάζια να στρίβουν σε παρόμοια ή αντίθετη κατεύθυνση, ανάλογα με το σχέδιο των δοντιών. Αυτή η μηχανική ιδέα έχει γίνει κατανοητή εδώ και χιλιετίες. Τέτοια γρανάζια υπάρχουν στον μηχανισμό των Αντικυθήρων, μια ελληνική συσκευή αστρονομίας που ανακαλύφθηκε σε ένα αρχαίο ρωμαϊκό ναυάγιο. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η συσκευή δημιουργήθηκε περίπου το 100 π.Χ.
Κατά τη διάρκεια της Βιομηχανικής Επανάστασης του 18ου αιώνα, ο οδοντωτός τροχός έγινε σημαντικό μέρος της αναπτυσσόμενης τεχνολογίας. Μεγάλα μηχανήματα χρησιμοποιούσαν γρανάζια για την τροφοδοσία γραμμών συναρμολόγησης και άλλων εργοστασιακών μηχανημάτων. Οι συσκευές μεταφοράς όπως τα ατμόπλοια, τα τρένα και τελικά τα αεροπλάνα και τα αυτοκίνητα χρησιμοποίησαν οδοντωτούς τροχούς για τη μεταφορά ισχύος από τους κινητήρες στους τροχούς και τους ρότορες. Μικροί καλά συντονισμένοι οδοντωτοί τροχοί και γρανάζια χρησιμοποιήθηκαν σε ρολόγια, ρολόγια τσέπης, ακόμη και σε πρώιμες συσκευές που μοιάζουν με υπολογιστή.
Το κιβώτιο ταχυτήτων του αυτοκινήτου είναι ένα καλό παράδειγμα του πώς λειτουργεί ένας οδοντωτός τροχός. Ένα τέτοιο κιβώτιο ταχυτήτων αποτελείται στην πραγματικότητα από πολλούς αλληλοσυνδεόμενους οδοντωτούς τροχούς. Η κύρια ταχύτητα χρησιμοποιεί ενέργεια από τον κινητήρα του οχήματος για να τροφοδοτήσει την περιστροφή του. Μεταφέρει αυτή την περιστροφή σε άλλα γρανάζια, τα οποία περιστρέφονται πιο γρήγορα ή πιο αργά ανάλογα με το μέγεθος και τον αριθμό των δοντιών τους. Οι πιο αργές ταχύτητες χρησιμοποιούνται όταν το όχημα χρειάζεται μικρή επιτάχυνση και το κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να μετατοπιστεί σε ταχύτερη ή υψηλότερη ταχύτητα για πιο γρήγορη διαδρομή.
Αυτή η αρχή εφαρμόζεται, με ποικίλους βαθμούς πολυπλοκότητας, σε χιλιάδες διαφορετικά είδη μηχανών. Έτσι, μερικές από τις πιο προηγμένες τεχνολογικές συσκευές εξαρτώνται από έναν απλό οδοντωτό τροχό, μια μηχανή κατανοητή από τους αρχαίους Έλληνες. Αυτό οδήγησε σε εκφράσεις όπως «είμαι απλώς ένα γρανάζι σε μια μηχανή», που σημαίνει ότι το ηχείο έχει μια μη αναγνωρισμένη και δυνητικά αντικαταστάσιμη λειτουργία σε έναν μεγάλο οργανισμό ή εταιρεία. Η έκφραση υποβαθμίζει τη σημασία του ατόμου, αλλά φυσικά, χωρίς τέτοια γρανάζια, οι περισσότερες μηχανές δεν θα μπορούσαν να λειτουργήσουν καθόλου.