風速決定著風車的轉速，風速快，風車轉的就快，風速慢，風車轉的也慢。
但變速齒輪卻能確保連接傳動係統的機械裝置以均勻的速度運行，基本不受風速的影響。
在風速較大時，通過一組減速齒輪，使風車的輸出軸轉速保持在一個相對穩定的範圍內。
在風速較小時，采用增速齒輪，讓風車能夠更有效地利用風能，避免因風速小而停轉。
在中世紀的歐洲，機械技術有了一定的進步。
工匠們在水車和風車等動力機械上開始嘗試使用不同齒數的齒輪組合。
在水磨坊中，為了使磨盤能夠以合適的速度轉動來磨碎穀物，
工匠們會采用大小不同的齒輪來改變從水車軸傳遞到磨盤軸的轉速。
這種通過更換不同尺寸齒輪來實現不同轉速的方法可以看作是變速齒輪的早期形式。
當時的齒輪主要是木製的，精度較低，但已經初步體現了變速的思想。
文藝複興時期，科學技術得到蓬勃發展。
鐘表製造技術的興起對變速齒輪的發展起到了重要的推動作用。
鐘表匠們為了使指針能夠準確地顯示時間，需要精確的齒輪傳動係統。
他們開始設計能夠改變傳動比的複雜齒輪機構。
在一些帶有報時功能的鐘表中，通過變速齒輪來控製不同的指針和發聲裝置的運動速度。
這一時期，金屬齒輪逐漸取代了木製齒輪，加工精度也有了很大提高，
使變速齒輪的性能和可靠性得到了增強。
到了17世紀，荷蘭人把最新的變速齒輪技術運用到風車之中，大幅提升了風車動力的穩定性。
到了工業革命期間，隨著機器大生產的需要，變速齒輪得到了更加廣泛的應用並且技術日益成熟。
在紡織機械、蒸汽機車等眾多工業設備中，變速齒輪成為了關鍵部件。
在紡織機中，通過變速齒輪可以根據不同的紡織工藝要求，靈活地調整紗錠的轉速。
新的材料如鑄鐵和鋼材被大量用於製造變速齒輪，提高了齒輪的強度和耐用性。
人們對齒輪的齒形設計和加工精度也有了更深入的研究，各種標準的漸開線齒形開始被廣泛采用，使變速齒輪能夠更高效、更穩定地實現變速功能。
飛輪是一個具有較大轉動慣量的旋轉體。
當風車的動力輸出不穩定時，比如風速突然增大，多餘的能量可以使飛輪加速旋轉，將其以慣性的形式儲存起來。
當風速減小，飛輪的慣性可以釋放能量，維持風車輸出軸的轉速相對穩定。
17世紀，荷蘭風車使用的飛輪是用鑄鐵製造，其質量和尺寸根據風車的功率大小進行設計。
飛輪並不是什麼高端的東西，反而是人類最古老的一種儲能裝置。
早在公元前3000年左右，陶輪的使用可以看作是飛輪原理的早期應用。
陶工在製作陶器時，通過旋轉陶輪來塑造陶器的形狀。
陶輪在旋轉過程中，由於其自身的慣性，能夠保持較為穩定的旋轉狀態。
這與飛輪利用慣性來穩定運動的原理是相似的。