齒輪用于通過齒輪嚙合傳遞旋轉運動。它們也是機械設計和螺紋中的必要部件。此外，齒輪也分為不同類型的 螺紋，在設計高速重載齒輪時必須進行強度計算。
齒輪的大小表示為頂圓直徑、根圓直徑、齒厚和齒寬（圖1）。齒輪和齒輪相互嚙合的點稱為嚙合點，該點的 軌跡稱為嚙合圓。其次，在分度圓的圓周上，齒輪齒廓兩側之間的弧長稱為齒輪齒的齒厚，齒輪槽中齒線兩側的弧長稱 為齒輪齒的槽寬。另外，齒厚與齒槽寬度之間的間隙，即倒齒時的間隙稱為齒隙，為了使齒輪嚙合平穩，必須有一個中 等的齒隙。
圖1 齒輪的各部分名稱
盡管齒輪和齒輪的分度圓的尺寸不同，但只要齒形相同，就可以進行嚙合傳動。表示齒形相同與否用的是將分 度圓直徑d（mm）除以齒數z（枚）所得到的值，就是模數（圖2）。模數（m）與分度圓直徑和齒數有m=d/z的關系。例 如，分度圓的直徑為50mm，齒數為25 的齒輪模數為m=50/25=2。
圖2 模數
齒輪是正齒輪，斜齒輪，齒條和錐齒輪（圖3）。在各種齒輪類型中，常用平行齒和車軸的直圓柱形齒輪。作 為動力傳遞，直圓柱齒輪的應用最為廣泛。
圖3各類齒輪傳動
為了抑制直齒圓柱齒輪嚙合時產生的振動和噪聲，斜齒圓柱齒輪相對于齒輪軸線傾斜一個角度，存在產生軸向 力的缺點。此外，它被稱為齒條，以擴大直圓柱齒輪在平面上。通過齒條與較小直圓柱齒輪之間的嚙合傳動，通過齒條 的嚙合傳動和較小的直圓柱齒輪的嚙合傳動，實現回轉運動和直線運動的轉換。在兩個相交軸之間的傳動中使用的齒輪 稱為錐齒輪。錐齒輪有直齒錐齒輪和斜齒錐齒輪。
為了使齒輪嚙合穩定，有必要對齒輪齒的形狀進行更深入的研究。目前，在jis標準中，采用一種加工方法簡 單、生產效率高的漸開線（圖4）來研究標準齒輪齒的嚙合傳動。
圖4 漸開線
對不同直徑、不同尺寸的齒輪組合進行嚙合，以改變傳動轉速。設傳遞運動的主動齒輪與被傳遞運動的被動齒 輪的旋轉速度分別為n1和n2、齒數分別為z1和z2、分度圓直徑分別為d1和d2，使用模數就能推導出下式所示的傳遞速度 比i的計算式（圖5）。
圖5 齒輪的傳遞速度比
即使嚙合齒輪數目增加，這種關系的公式也是正確的（n3是第三個被動齒輪的轉速，z3是第三個被動齒輪的齒 數）。
也就是說，無論中間存在的齒輪的數量如何，齒輪傳動的速比由驅動齒輪和從動齒輪的齒輪比確定。
另外，兩齒輪軸的中心距離a 可用下式表示。
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