El sistema biela-manovella transforma el moviment giratori continu a lineal alternatiu o a l’inrevés ja que és un mecanisme reversible. Té aplicació en diferents màquines, especialment en els motors de combustió, en els quals transforma el moviment alternatiu de l’èmbol en el moviment giratori de sortida.

La manovella gira al voltant de l’eix d’entrada o sortida, segons el sentit de funcionament del sistema, i el seu cap està acoblat a la biela i aquesta a l’èmbol, el qual té un moviment lineal alternativa.

Els límits de recorregut de l’èmbol reben el nom de punt mort superior (PMS) i punt mort inferior (PMI), que és on just l’èmbol canvia el sentit del moviment. La velocitat de l’èmbol en aquests punts és zero. La distància entre aquests dos punts rep el nom de cursa de l’èmbol, i el seu recorregut és el doble del radi de la manovella.

Quan el moviment motriu es produeix a l’èmbol, la manovella ha d’anar acompanyada d’un sistema de contrapesos o un volant d’inèrcia per tal que el moviment de sortida sigui suau, sense batzegades. En el moment que l’èmbol se situa en un punt mort, com que la seva velocitat instantània en aquell punt és zero, per fer bascular la manovella en el sentit adequat, cal l’impuls que li proporciona la inèrcia del contrapès.

El sistema pinyó-cremallera transforma el moviment giratori d’una roda dentada, pinyó, en un moviment lineal limitat d’una cremallera o tira dentada. Aquest mecanisme és reversible. Les característiques de les dents del pinyó i de la cremallera han de ser compatibles.

Per cada volta del pinyó, la cremallera es desplaça el mateix nombre de dents que té el pinyó.