齒輪裝置在我們的日常生活應用非常廣泛，比如機械手錶、鬧鐘、洗衣機、電風扇、汽車減速箱、兒童玩具等等。那齒輪的形成原理是什麼？它又是怎麼設計出來的呢？
在齒輪機構中，齒輪的輪廓形狀有很多種，其中以「漸開線」齒輪最為常用。漸開線，顧名思義就是逐漸展開的一段曲線。在平面上，畫一條直線段和圓圈相切，然後讓這條線圍繞圓圈滾動，線段上的點所形成的軌跡就是漸開線。
在三維空間裡，如果把這條直線段改成一個平面，圓圈改為圓柱體，就形成了齒輪的齒形形狀。
那齒輪又是怎麼設計出來的呢？我們以最簡單的直齒圓柱齒輪為例，在不變位的情況下，用公式d=m*Z就可以算出齒輪的分度圓直徑，從而就可以求出齒輪的其他參數（d是分度圓直徑，m齒輪的模數，Z是齒輪的齒數）。哈哈，是不是很簡單呀？原來你也可以設計一款齒輪啦~
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