作为一个机械工程师，不管优秀与否，你可以不了解自己的指纹，但必须了解齿轮。齿轮在工业上的意义自不必说，齿轮还是很美观的零件,这就是为什么宇航CAD的徽标图案选择有齿的渐开线花键的原因。
齿轮的作用是传递动力和运动，这就意味着在一个机械系统中单个的齿轮是没有意义的，最起码要有两个。通常的情况是这样的，一个大齿轮和一个小齿轮安装在一起，就象牙齿一样咬在一起，一个带着另一个平稳地转动，这叫啮合。这一对齿轮就叫啮合齿轮副。其中一个齿轮是主动的，叫主动轮，另一个是被动的，叫从动轮。如果两个齿轮都主动，那么就会两败俱伤;如果两个都不主动，它们就仅仅会是两个静悄悄的零件。还有，为什么要一个大一个小呢？一样大也是可以的，而且运行状态会很好，但是在机械系统中应用意义不是很大。因此,啮合的齿轮一般都是一个大一个小。虽然大小不一样,但也不能差的离谱。相差太多的话看起来就不漂亮，不协调，这不符合机械设计的美学标准。最严重的是相差太多就会导致在运转过程中一个转一圈，相对另一个要转很多圈，太累了是要磨损，降低寿命的。
相比较而言大的齿轮要比小的齿轮转的圈数少，所以小的齿轮是累的那一个，这个时候就要体谅小的那个。在制作的时候要给小齿轮比较好的材料，选用比较先进的工艺。只有这样，在整个合作时期两个齿轮才能配合得好，最终几乎同时报废。因为很重要的一点是，在任何时候，我们都是不提倡中途更换齿轮的啮合对象的。因为每更换一次，齿轮都要经过很痛苦的磨合期，我们不希望将齿轮有限的生命都浪费在磨合上。
如果你想达到把速度提高一倍的目的，选用类似于一个齿数20和一个齿数40的齿轮副是很糟糕的，建议你使用一个类似于齿数21和40或者21和41的搭配。我们知道，没有什么是十全十美的，再精致的齿轮也一样。假设那个小的齿轮上有一个缺陷，这个缺陷可能我们无法观察得到，但是另一个齿轮感觉得到。也可能这个缺陷就是一个比周围都硬的点，当然如果它整体都很硬反倒是好事情。这个突兀的硬点会使另一个齿轮痛苦不堪，如果齿数是20和40的配比，大齿轮上的某一点每转一圈就会体验到这种刻骨铭心的痛苦。而如果齿数是21和41的配比，那一点就需要转21圈才有同样的经历，而那个时候它可能把上次的事情遗忘了。齿数互质（二者除了1不再有别的公约数），会减小周期性的缺陷出现的频率,避免个别缺陷频繁地出现在相同的咬合位置。
零件仓库里有很多种的齿轮，并不是任意两个齿轮都可以搭配的。普通渐开线齿轮能够搭配啮合,两齿轮的模数和压力角必须分别相等。模数代表齿的大小,压力角表征齿形。为了得到更好的啮合性能,满足实际工程的要求,还需要对啮合齿轮副进行变位。齿轮副的变位可消除齿根的根切,增强齿根的抗弯强度。此外,还可提高齿轮的齿面接触强度,齿面抗胶合能力,耐磨损能力以及配凑中心距,使重合度大于1.0和修复旧齿轮等。啮合齿之间的相对运动既有滚动,又有滑动,以滑动率来表示齿与齿之间的滑动量。滑动率大,齿轮的磨损大,噪音也大。不变位的小齿轮比不变位的大齿轮滑动率要高很多,因此,小齿轮的磨损要大很多。小齿轮变位系数取大一些,可减小小齿轮的滑动率及其磨损,齿轮啮合噪音也会跟着下降。按等滑动率计算变位系数是减小磨损,降低噪音的有效手段,此时的齿轮啮合可达到静音的效果。滑动率相等，大齿轮和小齿轮的磨损相等，最终几乎同时报废，因为磨损是齿轮最常见的失效形式。变位系数也不宜过大,变位系数过大会使齿顶变薄,从而影响齿顶的承载能力。所以,齿轮的变位系数是介于齿根根切和齿顶变薄的变位系数之间,不能超出这个范围,选取方法要依据齿轮的失效形式而定。
齿轮的知识实在是太丰富了，单单是齿廓和过渡齿根所形成的完美曲线，就足以让每个接近它的人为它陶醉，这完美的曲线是齿轮啮合的先决条件。而要平稳运转，还需要很多条件和很多人的努力，其中装配工和修理工的劳动是很值得赞扬的。另外，由于工业的发展，也产生了许多类似于齿轮的零件，与齿轮有着千丝万缕的联系。还有，在特殊的情况下甚至有一个主动轮同时带着几个从动轮转的情况，这个问题可以开设一个专题单独讲授。
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