从人类文明史之开源，由美索不达米亚时期，经过埃及、希腊、罗马、中古等时期，一直到文艺复兴时期齿轮技术的演变，特别是在齿轮及机械史上有所贡献的历史伟人，如阿基米德、伽利略、达文西、卡谬、尤拉、路易士、赫兹、葛理逊等人的简历、人像照片及生平十分珍贵。也有系统地叙述了齿轮发展史的概貌。

有关齿轮历史演进的阶段，可以借用德国K. Kutzbach教授划分方法：

齿轮的发展史第一阶段早期齿轮或类似梢（灯笼形）齿轮，并不讲求齿形、齿距等理论。
 

由于这个阶段不讲究齿形、齿距，对于齿轮的动力传达仅仅做为勾拉运动，即使主动齿轮
可以连续运转，由于齿与齿之间尚有空隙，齿形也仅为方柱状，被动齿轮无法顺利衔接，
会产生短暂的停滞现象，故不能达到连续运转的目标。

如此不稳定的回转速度比，不能做汲水、起重等粗重工作以外更进一步的作业用途。看到
这样的情形，人们苦思解决之道，方法是减少齿距，使得被动齿能够不至于中断运转。

于是，藉由减少齿距达到连续运转（但还不是现代意义的定速传动）人类对于齿轮的运用
，进入了下述的第二阶段。

上古时期 

齿轮由谁发明，并无可考，但可以确定的是时间非常久远。一般来说，齿轮的产生，可以
有以下几种思考来源：

?装饰或道具

?金属铸造

?锉刀

?有辐辏但并无轮缘的轮子

但是，前项各种属于公元前2000年的思考来源，并无法确认有技术意含。换言之，在我们
理解齿轮具有技术意含之前很久的时间，齿轮已经以非技术性的面貌，存在于我们的生活
之中了。

至于，人类如何着手制造齿轮，其背后应具备怎样的技术能力？基本上，人类在公元前40
0年的时候，就懂得使用锉刀。由于锉刀的发明，人类才有能力配合已经拥有的斧头、槌子
等工具以型塑金属和进一步木头。

齿轮的发展史第二阶段 进展至时钟用齿轮，虽未有齿形理论，但齿轮已经具有弧线表面，
并注意齿距等问题。 

如前所述，此时已经注意到齿距的精确是确保连续运转的前题之一，但是，虽说可以连续
运转，但是被动齿轮的速度仍旧无法成为稳定的固定值，这现象就是要进一步研究的课题
。人类遂逐渐将探究的焦点移向齿形。

纪元前时期 

产生初步的齿轮之后，人类就想探究齿轮相关议题与原理。这样的尝试，以我们所知，最
早是亚里斯多德。他在《机械的问题》一书中，提到楔、曲轴、滚柱、车轮、滑轮等机械
组件之外，还提及以青铜或铸铁可以传达回转运动的齿状轮，这是可查证的最早齿轮描述
记录。

换言之，至少在亚里斯多德的时代以前，就存在金属材质的雏形齿轮。

既然知道人类已经发现齿轮，接着，让我们进一步探讨古代人类如何使用这雏形齿轮。就
我们所知，人类使用雏形齿轮的用途，集中于汲水或扬水装置的传动。

但是，汲水或扬水装置是何时、由谁发明的，根据我们的理解，直到今天，还可以在两河
流域、尼罗河，甚至黄河流域等地，看见这使用雏形齿轮的扬水装置。

不仅仅是亚里斯多德，希腊的另一位学者阿基米德也探讨过齿轮的种种。阿基米德甚至研
究了亚里斯多德所未曾提及的蜗轮，而留下相当篇幅的记录。

在那时代，人们不仅仅将齿轮作为回转的传动而已，还懂得利用齿轮作为省力装置。如亚
历山大时代Pappus与Hieron的记载，出现了一个蜗轮与九个齿轮的省力装置，始得人们可
以用130公斤的力量举起26公吨的重物，那大约释放大200倍的效能。

根据Pappus的记载，阿基米德曾经利用前述装置，以仅仅少数奴隶就将一艘大战舰Syraku
sia推入海中，并引起当时社会巨大的回响。理解各种省力装置的巨大效能之后，难怪阿基
米德会发下：只要给我一个适合的支点，我可以搬动整个大地。

齿轮的发展史第三阶段 开始研究齿形以正确传达回转运动。 

产生初步的齿轮之后，人类就想探究齿轮相关议题与原理。这样的尝试，以我们所知，最
早是亚里斯多德。他在《机械的问题》一书中，提到楔、曲轴、滚柱、车轮、滑轮等机械
组件之外，还提及以青铜或铸铁可以传达回转运动的齿状轮，这是可查证的最早齿轮描述
记录。