Istnieje wielka liczba różnorodnych maszyn do badania kół zębatych w warunkach laboratoryjnych. Najczęściej określa się na nich podstawowe cechy wytrzymałościowe kół, a więc wytrzymałość na złamanie zmęczeniowe, pitting oraz zatarcie. Ogólny układ stanowiska badawczego jest w większości przypadków taki sam, a różnice występują oczywiście w parametrach kół, sposobie ich obciążenia, smarowania itd. Tak na przykład, gdy chodzi o badanie pittingu, koła muszą być tak zaprojektowane, aby nie wystąpiło złamanie zęba lub jego zatarcie. Muszą więc wykazywać dostateczny zapas bezpieczeństwa na złamanie (mała liczba zębów), a także duży zapas bezpieczeństwa na zatarcie (małe prędkości poślizgu). Inne parametry nadaje się kołom, gdy chodzi o wytrzymałość na złamanie. Koła nie powinny "pittingować" w okresie badań. Stosuje się więc dużą liczbę zębów, co wydatnie obniża wytrzymałość na złamanie, za to podwyższa wytrzymałość na naciski i zatarcie.

Najczęściej stosuje się układ mocy zamkniętej, tj. układ złożony z dwóch przekładni jednostopniowych, jednej zawierającej badane koła zębate o małej szerokości i ogólnie niskiej wytrzymałości i drugiej — przekładni zamykającej o tym samym przełożeniu, ale odpowiednio większej wytrzymałości. Uzyskuje się to przez poszerzenie kół, stosowanie kół o zębach śrubowych, wykonanych z materiałów o największej wytrzymałości na złamanie i pitting. Przez odpowiedni dobór korekcji można też znacznie zwiększyć ich wytrzymałość na zatarcie w stosunku do badanej przekładni. Jak wynika silnik uzupełnia straty mocy układu. Wobec wysokiej sprawności przekładni jednostopniowych straty mocy są małe, a więc moc silnika jest mała w porównaniu z mocą przepływającą przez przekładnie.

Istnieją różne sposoby wywoływania napięcia wstępnego między zębami. Przedstawiono układ, w którym napinanie odbywa się za pomocą siły P wywołanej ciężarem obciążnika. Takie rozwiązanie wymaga stosowania odpowiednich wychylnych sprzęgieł między przekładniami, a także na wałku łączącym silnik.

O wiele prostsze jest zastosowanie między przekładniami wałków skrętnych, napinanych za pomocą sprzęgła. Wałki skrętne powinny mieć małą sztywność w porównaniu ze sztywnością zazębienia, aby ułatwić pomiary sił dynamicznych na kołach zębatych i oddzielić dynamicznie obie przekładnie. Układ przedstawiony pozwala na zmianę napięcia tylko podczas postoju maszyny. Istnieją też układy umożliwiające ciągłą zmianę momentu także podczas pracy maszyny podobnie jak to ma miejsce w układzie.

Obecnie dla ułatwienia porównywania wyników badań dąży się do normalizowania maszyn głównie parametrów kół zębatych oraz prędkości obrotowych. Normalizuje się też sposoby prowadzenia badań oraz interpretacji uzyskiwanych wyników. Aktualnie najlepiej opracowana jest normalizacja badań na zatarcie, głównie dlatego, że najbardziej rozpowszechnione są trzy typy maszyn. Ich charakterystyki omówione są w rozdziale dotyczącym zatarcia.