齿轮在传动中的应用很早就出现了，公元前300多年，古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中，就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。希腊学者亚里士多德和阿基米德都研究过齿轮，希腊有名的发明家古蒂西比奥斯在圆板工作台边缘上均匀地插上销子，使它与销轮啮合，他把这种机构应用到刻漏上。1926年，瑞土人EruestWildhaber取得法面圆弧齿形斜齿轮的专利权。这约是公元前150年的事。在公元前100年，亚历山人的发明家赫伦发明了里程计，在里程计中使用了齿轮。公元1世纪时，罗马的建筑家毕多毕斯制作的水车式制粉机上也使用了齿轮传动装置。到14世纪，开始在钟表上使用齿轮。公元前200年的中国汉代也开始使用齿轮，汉代之后的指南车就是使用齿轮来转动木人，以使木人可以指南。

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中国齿轮行业快速发展，行业规模不断扩大。随着国民经济的高速发展，全行业年销售总额已突破千亿元，形成了企业多元并存、共同发展的行业格局。在“十一五”期间，根据公布的数据，2005~2010年中国齿轮行业的工业总产值逐年增加，且同比增幅均在18.00%以上，2009年实现工业总产值781.85亿元，2010年实现工业总产值946.35亿万元。齿轮行业已成为中国机械基础件中规模大的行业。

齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮；按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮；按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮；按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。进行简易诊断的目的是迅速判断齿轮是否处斜齿轮于正常工作状态，对处于异常工作状态的齿轮进一步进行精密诊断分析或采取其他措施。20世纪50年代前，齿轮多用碳钢，60年代改用合金钢，而70年代多用表面硬化钢。按硬度 ，齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。

轮齿折断在运行工程中承受载荷的齿轮，如同悬臂梁，其根部受到脉冲的周期性应力超过齿轮材料的疲劳极，会在根部产生裂纹，并逐步扩展，当剩余部分无法承受传动载荷时就会发生断齿现象。工业齿轮由工业通用、专用、特种齿轮构成，其市场份额分别为18%、12%、8%。齿轮由于工作中严重的冲击、偏载以及材质不均匀也可能引起断齿。齿面塑性变形在冲击载荷或重载下，齿面易产生局部的塑性变形，从而使渐开线齿廓的曲面发生变形。