齒輪是一種旋轉的圓形機器部件，具有切齒，或者在齒輪或大齒輪的情況下具有插入齒（稱為齒輪），它與另一個（兼容的）帶齒部件嚙合以傳遞（轉換）扭矩和速度。 齒輪運轉背后的基本原理類似于xxx的基本原理。 齒輪也可以非正式地稱為齒輪。 齒輪裝置可以改變動力源的速度、扭矩和方向。 不同尺寸的齒輪通過它們的齒輪比產生扭矩變化，產生機械優勢，因此可以被認為是簡單機械。 兩個嚙合齒輪的轉速和扭矩與其直徑成比例地不同。 兩個嚙合齒輪上的齒的形狀都相同。

兩個或多個按順序工作的嚙合齒輪稱為齒輪系或傳動裝置。 變速器中的齒輪類似于交叉皮帶輪系統中的輪子。 齒輪的一個優點是齒輪的齒可以防止打滑。 在具有多個齒輪比的變速器中——例如自行車、摩托車和汽車——術語齒輪（例如，一檔）是指齒輪比而不是實際的物理齒輪。 該術語描述了類似的設備，即使傳動比是連續的而不是離散的，或者當設備實際上不包含齒輪時，如無級變速器 (CVT)。 有時，CVT 被稱為無級變速器。

此外，齒輪可以與稱為齒條的線性齒部件嚙合，產生直線運動而不是旋轉（圓周運動）。 有關示例，請參見齒輪齒條。

齒輪的早期例子可以追溯到公元前 4 世紀的中國（戰國時代 - 東周晚期），這些齒輪保存在中國河南省洛陽博物館。 歐洲保存最早的齒輪是在 Antikythera 機械裝置中發現的，這是一種非常早期的復雜齒輪裝置的例子，旨在計算天文位置。 它的建造時間現在估計在公元前 150 年到 100 年之間。 齒輪出現在公元 50 年左右羅馬埃及與亞歷山大英雄有關的作品中，但可以追溯到公元前 3 世紀托勒密埃及的亞歷山大學派的力學，并由希臘博學者阿基米德 (287– 公元前 212 年）。

公元 6 世紀初，拜占庭帝國發明了一種復雜的齒輪日歷裝置，顯示月相、月份日期以及太陽和月亮在黃道帶中的位置。 蝸輪是在 13 至 14 世紀的某個時候在印度次大陸發明的，用于滾筒軋棉機。 差動齒輪可能已用于一些中國的南車，但xxx個可驗證的差動齒輪的使用是由英國鐘表制造商約瑟夫威廉姆森于 1720 年完成的。

早期齒輪應用的例子包括：

• 公元 1386 年：索爾茲伯里大教堂時鐘：它是世界上最古老的仍在工作的齒輪機械時鐘。
• Giovanni Dondi dell'Orologio 的 Astrarium 是一個復雜的天文鐘，由 Giovanni Dondi dell'Orologio 于 1348 年至 1364 年間建造。 Astrarium 有七個面孔和 107 個活動部件； 它顯示了太陽、月亮和當時已知的五顆行星的位置，以及宗教節日。
• c。 13 至 14 世紀：在印度次大陸發明了蝸輪作為滾筒軋棉機的一部分。
• c。 公元 1221 年，在伊斯法罕建造了帶齒輪的星盤，顯示月亮在黃道帶中的位置及其相位，以及自新月以來的天數。
• c。 公元 6 世紀：拜占庭帝國發明了一種顯示月相、月份日期和黃道十二宮的齒輪日歷裝置。
• 公元 725 年：xxx個帶齒輪的機械鐘在中國制造。
• 公元前 2 世紀：Antikythera 機械裝置，世界上最古老的模擬計算機建成。 它可以提前幾十年預測太陽、月亮和行星的運動和位置，可以解決不同的天文問題。

• c。 公元 200–265 年：馬駿使用齒輪作為南車的一部分。
• 在自然界中：在飛虱昆蟲 Issus coleoptratus 的若蟲的后腿中。

“機械中的齒輪”的含義最早出現在 1520 年代； “馬達傳遞運動的部件”的具體機械意義來自 1814 年； 到 1888 年特別是車輛（自行車、汽車等）。