如图所示，一对相互啮合的齿廓E1、E2在K点接触，设主动轮1以角速度ω1绕轴线O1顺时针方向转动，则齿轮2受齿轮1的推动，以角速度ω2绕轴线O2逆时针方向转动，齿廓E1和E2上K点的线速度分别为
vk1=ω1O1K
vk2=ω2O2K
过K点作两齿廓的公法线nn于两轮的连心线O1O2相交于C点，则vk1和vk2在nn方向上分量应该相等。否则，它们不是彼此分离就是相互嵌入，显然是不可能的
过O2作O2M平行nn，与O1k的延长线相交于M点，因速度△Kab与△KO2M的对应边相互垂直，故△Kab∽△KO2M，于是

即
又因为△O1O2M∽△O1Ck，故KM/O1K=O2C/O1C,由此可得

由上试 可知，欲使传动比i12保持恒定不变，则比值O2C/O1C应恒为常数，，因O1、O2为两齿轮的固定轴心，故在传动过程中位置不变，则两齿轮在啮合传动过程中C点必须为一定点。
由此可得出保证齿轮机构传动比恒定不变两轮齿廓曲线所必须满足的条件为：不论两齿廓在任何位置接触，过接触点所作的两齿轮公法线都必须与两轮连心线交于一定点，这一规律称为齿轮啮合基本定律。