Cambio di velocità ad ingranaggio cilindrico

Questo modello illustra il principio del cambio di velocità. Si tratta di un congegno costituito da alcuni degli elementi macchinali più familiari a Leonardo (il rocchetto e la ruota dentata), i quali, diversamente combinati e variamente rappresentati, sono spesso presenti negli appunti leonardiani quali unità fondamentali delle sue invenzioni.
Il rocchetto, dalla forma cilindrica, trasmette un movimento rotatorio a tre ruote dentate di differente diametro, le quali girano verso un unico senso ma con tre diverse velocità corrispondenti al tempo impiegato da ciascuna per compiere un’intera rotazione. Le ruote dentate possiedono ciascuna un proprio asse.
Il principio sfruttato dal cambio di velocità è identico a quello oggi impiegato nelle moderne automobili, mentre in epoca rinascimentale poteva essere utilizzato per gli ingranaggi di mulini e di altri macchinari, al fine di aumentare il rapporto di trasmissione e di conseguire evidenti vantaggi per la propulsione.