假設大齒輪有 a 顆齒，小齒輪有 b 顆齒。(a≧b)
初始狀態，小齒輪的某個特定齒（例如 b₁）與大齒輪的某個特定齒（例如 a₁）剛好嚙合在一起。
要回到完全相同的初始配對狀態，必須同時滿足兩個條件：
(1) 大齒輪必須轉了整數圈 → 轉過的齒數要是 a 的倍數。
(2) 小齒輪也要轉了整數圈 → 轉過的齒數要是 b 的倍數。
如果兩個齒輪要第一次同時回到初始配對狀態，那麼在轉動過程中，它們共同嚙合的總齒數必須是
a 和 b 的最小公倍數。
假設小齒輪的齒編號是 a、b、c…，大齒輪的齒編號是 1、2、3… 。小齒輪順時鐘轉動時，大齒輪逆時鐘轉動。初始配對狀態 (a,1)。