齿轮，轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，齿轮在传动中的应用很早就出现了。19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现，随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。
直齿圆柱齿轮
最基本的齿轮传动是圆柱齿轮传动。常见的圆柱齿轮按其齿的方向分成直齿、斜齿和人字齿等。直齿圆柱齿轮由轮齿、幅板（或幅条）、轮毂等组成。
现以标准直齿圆柱齿轮为例，说明圆柱齿轮各部分的名称和尺寸关系，如图所示。
1. 直齿圆柱齿轮轮齿的各部分名称及代号
(1) 齿顶圆：通过轮齿顶部的圆，其直径用da表示。
(2) 齿根圆：通过轮齿根部的圆，其直径用df表示。
(3) 分度圆：设计、制造齿轮时计算轮齿各部分尺寸的基准圆，其直径mz表示。
(4) 齿 距：在分度圆周上相邻两齿对应点之间的弧长，用p表示。
(5) 齿 厚：一个轮齿在分度圆上的弧长，用s表示。
(6) 槽 宽：一个齿槽在分度圆上的弧长，用e表示。在标准齿轮中，齿厚与槽宽各为齿距的一半，即s＝e＝p/2，p＝s＋e。
(7) 齿顶高：分度圆到齿顶圆之间的径向距离，用ha表示。
(8) 齿根高：分度圆到齿根圆之间的径向距离，用hf表示。
(9) 齿 高：齿顶圆到齿根圆之间的径向距离，用h表示。
(10)齿 宽：沿齿轮轴线方向量得的轮齿宽度，用b表示。
2. 直齿圆柱齿轮的基本参数与齿轮各部分的尺寸关系
(1) 模数：如以z表示齿轮的齿数，齿轮上有多少齿，在分度圆周上就有多少齿距，因此，分度圆周长＝齿距×齿数，即πd＝pz
式中π是无理数，为了便于计算和测量，齿距p与π的比值称为模数（单位为mm），用符号m表示，即
m＝p/π
d＝mz
由于模数是齿距p与π的比值，因此齿轮的模数m愈大，其齿距p也愈大，齿厚s也愈，因而齿轮承载能力也愈大。
模数是设计和制造齿轮的基本参数。不同模数的齿轮，要用不同模数的刀具来制造。为了便于设计和制造，减少齿轮成形刀具的规格，模数已经标准化，我国规定的标准模数值见下表。
标准模数
第一系列
1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50
第二系列
1.75 2.25 2.75 （3.25） 3.5 （3.75） 4.5 5.5 （6.5） 7 9 （11） 14 18 22 28 36 45
注：选用时，优先选用第一系列。
(2) 齿形角：齿轮的齿廓曲线与分度圆交点P的径向与齿廓在该点处的切线所夹的锐角α称为分度圆齿形角，通常所称齿形角是指分度圆齿形角，我国标准齿轮的分度圆齿形角为20°。
只有模数和齿形角都相同的齿轮才能相互啮合。在设计齿轮时要先确定模数和齿数，其他各部分尺寸都可由模数和齿数计算出来。
标准直齿圆柱齿轮各部分的尺寸关系见下表。
标准直齿圆柱齿轮的计算公式
