齒輪在機械設備中具有多種重要作用，主要包括以下幾個方面：
傳遞動力：這是齒輪基本的功能之一。在各種機械傳動系統中，齒輪通過相互嚙合的齒，能夠將動力從一個軸傳遞到另一個軸，從而驅動不同的部件運轉。例如，在汽車的變速器中，不同大小的齒輪相互組合，將發動機產生的動力傳遞到驅動軸，使汽車能夠以不同的速度行駛。
改變轉速和扭矩：通過選擇不同齒數的齒輪相互嚙合，可以實現轉速和扭矩的改變。根據齒輪傳動的原理，當小齒輪帶動大齒輪時，轉速會降低，但扭矩會增大；反之，大齒輪帶動小齒輪時，轉速會升高，但扭矩會減小。這種特性使得齒輪在許多需要控制轉速和扭矩的機械設備中得到廣泛應用，如機床、起重機等。
改變運動方向：齒輪還可以用于改變運動的方向。例如，在一些機械裝置中，通過使用圓錐齒輪或蝸輪蝸桿等類型的齒輪，可以將旋動的方向從一個軸改變到另一個不同方向的軸上，從而滿足不同部件的運動需求。在汽車的轉向系統中，就利用了齒輪來將駕駛員轉動方向盤的旋動轉化為車輪的轉向運動。
實現的傳動比：齒輪傳動能夠提供的傳動比，即輸入軸和輸出軸的轉速之比保持恒定。這一特性使得齒輪在需要控制運動的設備中至關重要，如鐘表、工業自動化生產線中的傳動機構等。通過合理設計齒輪的齒數和傳動級數，可以實現各種的傳動比，滿足不同工作要求。
分配動力：在一些復雜的機械設備中，需要將動力分配到多個不同的部件或工作機構上。齒輪系統可以通過合理的布局和設計，將動力從一個源均勻地分配到多個輸出軸上，驅動多個部件同時工作。例如，在農業機械中，發動機的動力通過齒輪傳動系統分配到收割機的切割裝置、輸送裝置和脫粒裝置等多個部件上，使它們協同工作，完成收割作業。
