從人類文明史之開源，由美索不達米亞時期，經(jīng)過埃及、希臘、羅馬、中古等時期，一直到文藝復興時期齒輪技術的演變，特別是在齒輪及機械史上有所貢獻的歷史偉人，如阿基米德、伽利略、達文西、卡謬、尤拉、路易士、赫茲、葛理遜等人的簡歷、人像照片及生平十分珍貴。也有系統(tǒng)地敘述了齒輪發(fā)展史的概貌。

有關齒輪歷史演進的階段，可以借用德國K. Kutzbach教授劃分方法：

齒輪的發(fā)展史第一階段早期齒輪或類似梢（燈籠形）齒輪，并不講求齒形、齒距等理論。
 

由于這個階段不講究齒形、齒距，對于齒輪的動力傳達僅僅做為勾拉運動，即使主動齒輪
可以連續(xù)運轉，由于齒與齒之間尚有空隙，齒形也僅為方柱狀，被動齒輪無法順利銜接，
會產(chǎn)生短暫的停滯現(xiàn)象，故不能達到連續(xù)運轉的目標。

如此不穩(wěn)定的回轉速度比，不能做汲水、起重等粗重工作以外更進一步的作業(yè)用途�？吹�
這樣的情形，人們苦思解決之道，方法是減少齒距，使得被動齒能夠不至于中斷運轉。

于是，藉由減少齒距達到連續(xù)運轉（但還不是現(xiàn)代意義的定速傳動）人類對于齒輪的運用
，進入了下述的第二階段。

上古時期 

齒輪由誰發(fā)明，并無可考，但可以確定的是時間非常久遠。一般來說，齒輪的產(chǎn)生，可以
有以下幾種思考來源：

?裝飾或道具

?金屬鑄造

?銼刀

?有輻輳但并無輪緣的輪子

但是，前項各種屬于公元前2000年的思考來源，并無法確認有技術意含。換言之，在我們
理解齒輪具有技術意含之前很久的時間，齒輪已經(jīng)以非技術性的面貌，存在于我們的生活
之中了。

至于，人類如何著手制造齒輪，其背后應具備怎樣的技術能力？基本上，人類在公元前40
0年的時候，就懂得使用銼刀。由于銼刀的發(fā)明，人類才有能力配合已經(jīng)擁有的斧頭、槌子
等工具以型塑金屬和進一步木頭。

齒輪的發(fā)展史第二階段 進展至時鐘用齒輪，雖未有齒形理論，但齒輪已經(jīng)具有弧線表面，
并注意齒距等問題。 

如前所述，此時已經(jīng)注意到齒距的精確是確保連續(xù)運轉的前題之一，但是，雖說可以連續(xù)
運轉，但是被動齒輪的速度仍舊無法成為穩(wěn)定的固定值，這現(xiàn)象就是要進一步研究的課題
。人類遂逐漸將探究的焦點移向齒形。

紀元前時期 

產(chǎn)生初步的齒輪之后，人類就想探究齒輪相關議題與原理。這樣的嘗試，以我們所知，最
早是亞里斯多德。他在《機械的問題》一書中，提到楔、曲軸、滾柱、車輪、滑輪等機械
組件之外，還提及以青銅或鑄鐵可以傳達回轉運動的齒狀輪，這是可查證的最早齒輪描述
記錄。

換言之，至少在亞里斯多德的時代以前，就存在金屬材質(zhì)的雛形齒輪。

既然知道人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)齒輪，接著，讓我們進一步探討古代人類如何使用這雛形齒輪。就
我們所知，人類使用雛形齒輪的用途，集中于汲水或揚水裝置的傳動。

但是，汲水或揚水裝置是何時、由誰發(fā)明的，根據(jù)我們的理解，直到今天，還可以在兩河
流域、尼羅河，甚至黃河流域等地，看見這使用雛形齒輪的揚水裝置。

不僅僅是亞里斯多德，希臘的另一位學者阿基米德也探討過齒輪的種種。阿基米德甚至研
究了亞里斯多德所未曾提及的蝸輪，而留下相當篇幅的記錄。

在那時代，人們不僅僅將齒輪作為回轉的傳動而已，還懂得利用齒輪作為省力裝置。如亞
歷山大時代Pappus與Hieron的記載，出現(xiàn)了一個蝸輪與九個齒輪的省力裝置，始得人們可
以用130公斤的力量舉起26公噸的重物，那大約釋放大200倍的效能。

根據(jù)Pappus的記載，阿基米德曾經(jīng)利用前述裝置，以僅僅少數(shù)奴隸就將一艘大戰(zhàn)艦Syraku
sia推入海中，并引起當時社會巨大的回響。理解各種省力裝置的巨大效能之后，難怪阿基
米德會發(fā)下：只要給我一個適合的支點，我可以搬動整個大地。

齒輪的發(fā)展史第三階段 開始研究齒形以正確傳達回轉運動。 

產(chǎn)生初步的齒輪之后，人類就想探究齒輪相關議題與原理。這樣的嘗試，以我們所知，最
早是亞里斯多德。他在《機械的問題》一書中，提到楔、曲軸、滾柱、車輪、滑輪等機械
組件之外，還提及以青銅或鑄鐵可以傳達回轉運動的齒狀輪，這是可查證的最早齒輪描述
記錄。