人类对齿轮的使用源远流长，有史料记载，公元前400年至前200年间的中国古代就开始使用齿轮，中国山西省出土的青铜齿轮是迄今发现的最古老齿轮。张衡的候风地动仪、古印度的棉核剔除机构（现收藏于柏林博物馆）都含有齿轮机构。齿轮的发明人无史可考，而亚里士多德可认为是一个系统论述这一机构的人。
公元前300多年，希腊的亚里士多德在《机械问题》中阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。公元235年，中国的马钧在其创造的指南车里应用了整套的轮系。1674年，丹麦的罗默提出用外摆线作齿廓曲线。1765年，瑞士的L.欧拉建议采用渐开线作齿廓曲线。1899年，拉舍最先实施了变位齿轮的方案。1923年美国的E.怀尔德哈伯提出圆弧齿廓的齿轮，1955年苏联的M.A.诺维科夫对圆弧齿轮进行了深入的研究并使其应用于生产。

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