在传统机械推进系统中的应用（柴油机-电力或柴油机-机械传动）
这是最经典和最常见的应用，核心是齿轮箱。
主推进系统 - 齿轮箱
这是齿轮在轮船中最重要的应用，轮船通常使用低速、大扭矩的柴油机作为主发动机，但发动机的最佳转速和螺旋桨的最佳转速（非常低）并不匹配，齿轮箱在这里起到了关键的“桥梁”作用。
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功能：
- 减速增扭： 柴油机通常在每分钟数百转的高转速下运行，而螺旋桨为了达到最高效率，需要在每分钟几十到一百多转的低转速下运行，齿轮箱通过内部的大小齿轮啮合，将发动机的高转速、低扭矩转换为螺旋桨所需的低转速、高扭矩，这就像自行车的变速器，用小的齿轮带动大的飞轮,力量会变大但速度会变慢。
- 离合与倒车： 齿轮箱内置的离合器允许驾驶员在不关闭主发动机的情况下，轻松地接合或切断动力，实现船舶的停航或航行，更重要的是，通过倒车齿轮，可以改变输出轴的旋转方向，使船舶能够后退，而无需让主发动机反向运转（这通常很困难且对发动机损害很大）。
- 并车： 对于一些大型船舶（如邮轮、大型集装箱船），可能会安装两台或多台主发动机，齿轮箱可以将多台发动机的动力汇集并传递给一根螺旋桨轴，实现功率并车,以提高动力和冗余性。
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应用场景：
- 散货船、油轮、集装箱船、滚装船等绝大多数商船。
- 军舰（除了一些特殊设计如燃气轮机-电力推进的）。
辅助系统 - 各种齿轮箱和传动装置
除了主推进系统，轮船上还有大量的辅助设备,它们也依赖齿轮来工作。
- 发电机组： 主发动机或辅机通常通过齿轮箱或联轴器带动发电机，齿轮可以确保发电机在恒定的转速下运行,以产生频率和电压稳定的电力。
- 甲板机械：
- 锚机/绞车： 使用蜗杆蜗轮齿轮箱或行星齿轮箱，提供巨大的提升力，并且具有自锁功能,可以在断电时防止锚或重物自行坠落。
- 舵机： 转动船舵的液压系统或电动系统，其内部也包含精密的齿轮组，将电机的旋转运动转换为舵杆的往复或旋转运动,控制船舶航向。
- 起货机/起重机： 用于装卸货物,其提升和变幅机构都使用齿轮箱来提供所需的力量和速度控制。
- 可调距螺旋桨系统： 一些船舶采用可调距螺旋桨，通过改变桨叶的角度来控制推力，这个调节动作由一个位于桨毂内的液压伺服机构完成，该机构通过一套复杂的锥齿轮或斜齿轮来传递动力,将旋转运动转化为桨叶的线性推拉运动。
在电力推进系统中的应用
现代轮船越来越多地采用电力推进系统（如吊舱式推进器）,齿轮的应用变得更加多样化。
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- 主推进电机与螺旋桨的连接： 在这种系统中，主发动机（柴油机或燃气轮机）驱动发电机，产生的电力再供给位于船尾的推进电机，推进电机直接或通过一个增速齿轮箱连接到螺旋桨。
- 为什么需要增速齿轮？ 因为推进电机通常体积小、转速高，而螺旋桨转速低,增速齿轮箱可以将电机的高转速降低到螺旋桨的最佳工作转速。
- 吊舱式推进器： 这是电力推进的典型代表，整个推进装置（电机和螺旋桨）被吊在一个吊舱中，可以360度旋转，吊舱内部的电机通过一个锥齿轮组（伞齿轮）将动力传递给水平安装的螺旋桨轴,这种设计极大地提高了船舶的机动性。
- 舵轴齿轮： 在吊舱式推进器中，吊舱需要旋转来实现转向，这个旋转动作由一个独立的舵机系统完成，该系统通过一套锥齿轮和蜗杆蜗轮机构,将电机的旋转运动转化为吊舱的大角度旋转。
在特殊动力系统中的应用
- 燃气轮机推进系统： 主要用于高速军舰（如驱逐舰、护卫舰），燃气轮机在高转速下效率最高，但其怠速和低速性能差，通常会采用复合燃气轮机或电力推进系统，燃气轮机通过一个减速齿轮箱将动力传递给推进轴,或者带动发电机。
- 液化天然气动力系统： 除了与传统柴油机类似的齿轮箱应用，LNG燃料泵在输送低温LNG时,也使用特殊材料制造的齿轮泵来精确控制燃料流量。
轮船中齿轮的关键作用
- 动力传输与匹配： 核心作用是连接不同转速的设备（如发动机和螺旋桨）,实现动力的高效传递。
- 扭矩转换： 将高转速、低扭矩的动力源（发动机）转换为低转速、高扭矩的输出（螺旋桨）,提供足够的推力。
- 控制与操纵： 实现船舶的前进、后退、停车、转向等基本操作,是船舶操纵系统的基础。
- 提供多种速度： 通过不同的齿轮组合,为甲板机械等设备提供多种工作速度。
- 结构紧凑： 齿轮箱可以在相对小的空间内实现巨大的减速比和动力传递,节省了宝贵的船上空间。
从巨大的主推进齿轮箱到精密的舵机齿轮，齿轮是轮船动力和操纵系统的“隐形骨架”，确保了船舶能够安全、高效、灵活地在海上航行。
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