Зубчатые колеса относятся к одним из наиболее распространенных и сложных в конструктивном и технологическом отношении деталей машин. Их функциональное назначение - передача крутящего момента.
При передаче крутящего момента в зацеплении действуют нормальная сила и сила трения, обусловленная скольжением профилей зубьев. Под действием этих сил каждый зуб находится в сложном напряженном состоянии. На работоспособность зуба решающее влияние оказывают контактные напряжения и напряжения изгиба у основания зуба, которые изменяются во времени по пульсирующему закону. Важный компонент силового режима зубьев колес, увеличивающий напряжения, - дополнительная динамическая нагрузка. Она возникает из-за погрешности их изготовления и сборки, а также из-за изнашивания профилей зубьев и тем выше, чем ниже точность изготовления колес и больше скорость вращения. Контактные напряжения и сила трения являются причиной повреждения рабочих поверхностей зубьев: усталостного выкрашивания (питтинга), изнашивания и заедания. Напряжения изгиба являются причиной усталостного разрушения (поломки) зубьев. Обеспечение работоспособности зубчатых колес связано с предупреждением повреждений зубьев и их поломок. Основными критериями работоспособности являются: контактная выносливость, выносливость при изгибе, стойкость к изнашиванию и заеданию.