La relación de engranajes representa la relación entre el número de dientes entre los dos engranajes que engranan. La relación de engranajes de piñón y cremallera es ligeramente diferente ya que mide la distancia que recorre la cremallera. Esta relación muestra el número de revoluciones que hace cada engranaje en relación con la cremallera sobre la que se mueve. Los engranajes de piñón y cremallera convierten el movimiento de rotación en movimiento lineal.
Un sistema de engranajes de cremallera y piñón consta de un engranaje redondo conocido como piñón y un componente plano dentado conocido como cremallera. El principio es el mismo, pero en lugar del número de rotaciones, la relación determina la distancia lineal recorrida por la cremallera con cada rotación del piñón. Los engranajes de piñón y cremallera se utilizan para la dirección en algunos automóviles, salvaescaleras y algunos tranvías y ferrocarriles que tienen el engranaje de piñón y cremallera en el medio de la vía para subir pendientes empinadas.
En lugar de contar el número de dientes en cada engranaje, mida la distancia que se mueve la cremallera en pulgadas. Mida la distancia desde el extremo de la cremallera hasta un punto arbitrario, gire el piñón una revolución completa y luego mida la distancia nuevamente. La diferencia entre los dos es la relación de transmisión.
Para dos engranajes redondos estándar, la relación de engranajes se calcula contando el número de dientes en cada engranaje y dividiendo el número de dientes en el engranaje impulsor por el número de dientes en el engranaje impulsado. Por ejemplo, un engranaje con 25 dientes acciona un engranaje con 75 dientes. Dividir 25 por 75 le da una relación de 3/1, lo que significa que por cada tres rotaciones que hace el engranaje del conductor, el engranaje más grande gira una vez.