齿轮作为机械传动系统中最基本且关键的零件之一，广泛应用于各类机械设备中，从日常生活中的钟表到工业领域的重型机械，都可见其身影。它的主要功能是通过齿与齿的啮合传递动力和运动，改变转速、扭矩及方向。
齿轮的基本结构包括齿顶圆、齿根圆、分度圆和齿槽等部分。根据齿形和用途的不同，齿轮可分为直齿、斜齿、锥齿轮和蜗轮蜗杆等多种类型。直齿轮结构简单，适用于平行轴传动；斜齿轮则因齿面接触平滑，噪音较小，常用于高速传动场合；锥齿轮用于相交轴之间的动力传递；而蜗轮蜗杆则能实现大减速比和自锁功能。
齿轮的设计和制造精度直接影响机械系统的效率和寿命。材料选择上，常见的有碳钢、合金钢、铸铁及工程塑料等，需根据载荷、速度和工作环境进行合理选材。制造工艺包括切削、滚齿、磨齿等，高精度齿轮还需经过热处理以提高硬度和耐磨性。
在现代工业中，齿轮技术不断进步，结合计算机辅助设计（CAD）和有限元分析（FEA），齿轮的优化设计得以实现，有效提升了传动效率并降低了能耗。尽管面临新材料和替代传动方式的挑战，齿轮因其可靠性、高效率和成本效益，仍是不可替代的机械元件。
齿轮虽小，却在机械工程中扮演着举足轻重的角色，是推动技术发展的基础零件之一。
