Das Übersetzungsverhältnis stellt das Verhältnis zwischen der Anzahl der Zähne zwischen den beiden Zahnrädern dar, die miteinander kämmen. Das Übersetzungsverhältnis von Zahnstange und Ritzel unterscheidet sich geringfügig dadurch, dass es die Distanz misst, die die Zahnstange zurücklegt. Dieses Verhältnis gibt die Anzahl der Umdrehungen an, die jedes Zahnrad relativ zur Zahnstange macht, auf der es sich bewegt. Zahnstangengetriebe wandeln Drehbewegungen in Linearbewegungen um.
Ein Zahnstangen-Ritzel-Getriebe besteht aus einem runden Zahnrad, dem Ritzel, und einem flachen, verzahnten Bauteil, der Zahnstange. Das Prinzip ist das gleiche, aber nicht die Anzahl der Umdrehungen, sondern das Verhältnis bestimmt den linearen Weg, den die Zahnstange bei jeder Umdrehung des Ritzels zurücklegt. Zahnstangengetriebe werden zum Lenken in einigen Autos, Treppenliften und einigen Straßenbahnen und Eisenbahnen verwendet, bei denen das Zahnstangengetriebe in der Mitte der Strecke zum Befahren steiler Steigungen eingestellt ist.
Anstatt die Anzahl der Zähne in jedem Zahnrad zu zählen, messen Sie die Entfernung, die sich die Zahnstange in Zoll bewegt. Messen Sie den Abstand vom Ende der Zahnstange zu einem beliebigen Punkt, drehen Sie das Ritzel eine volle Umdrehung und messen Sie dann den Abstand erneut. Der Unterschied zwischen den beiden ist das Übersetzungsverhältnis.
Bei zwei Standard-Rundrädern wird das Übersetzungsverhältnis berechnet, indem die Zähnezahl jedes Zahnrads gezählt und die Zähnezahl des Antriebsrads durch die Zähnezahl des Abtriebsrads geteilt wird. Beispielsweise treibt ein Zahnrad mit 25 Zähnen ein Zahnrad mit 75 Zähnen an. Wenn Sie 25 durch 75 teilen, erhalten Sie eine Übersetzung von 3/1, was bedeutet, dass sich für alle drei Umdrehungen des Antriebsrads das größere Zahnrad einmal dreht.