斜齿轮在减速器中的应用

斜齿轮和正齿轮是两种最常见的齿轮类型，可用于许多相同的应用，例如减速器、正齿轮减速器和斜齿轮减速器。正齿轮制造简单且价格低廉，但斜齿轮比正齿轮有一些重要的优势。

斜齿轮的齿设置为一定角度（相对于齿轮轴），并且是螺旋形的。这允许齿逐渐啮合，从点接触开始，随着啮合的进行发展为线接触。与正齿轮相比，斜齿轮最明显的优点之一是噪音较低，尤其是在中高速时。同样，对于斜齿轮，多个齿始终啮合，这意味着每个齿上的负载很小。这样，力可以从一个齿平稳地传递到另一个齿，从而减少振动、冲击载荷和磨损。

然而，齿的倾角也会导致齿间滑动接触，产生轴向力和热量，从而降低效率。这些轴向力在斜齿轮轴承的选择中起着重要作用。由于轴承必须同时承受径向力和轴向力，斜齿轮需要推力轴承或滚动轴承，这些轴承通常比正齿轮中使用的简单轴承更大（更昂贵）。轴向力与螺旋角的切线成比例变化。虽然较大的螺旋角可以提供更高的速度和更平滑的运动，但由于轴向力，螺旋角通常限制在45度。

斜齿轮产生的轴向载荷可以通过使用双斜齿轮或人字齿轮来抵消。虽然它们实际上是由同一个齿轮加工而成，但这些装置的外观是两个斜齿轮，其相对指针背靠背安装。（两种设计的区别在于，双斜齿轮在齿之间的中间有一个槽，而人字齿轮没有。）这种布置消除了每组齿上的轴向力，因此可以使用更大的螺旋角。它还消除了对推力轴承的需要。

除了更平稳的运动、更高的速度性能和更低的噪音外，斜齿轮与正齿轮相比的另一个优点是，它们可以与平行或非平行（交叉）轴一起使用。具有平行轴的斜齿轮需要相同的螺旋角，但需要相反的手（即右手和左手齿）。

当使用交叉斜齿轮时，它们可以是相同或相反的指针。如果齿轮具有相同的指针，螺旋角的总和应等于轴之间的角度。最常见的例子是具有垂直（即90度）轴的交叉斜齿轮。两个齿轮具有相同的指针，其螺旋角之和等于90度。对于双手相对的配置，螺旋角之间的差值应等于轴之间的角度。交叉斜齿轮提供了设计灵活性，但齿间的接触比线接触更接近点接触，因此其承载力低于平行轴设计。

斜齿轮通常是正齿轮但轴不平行应用的默认选择。它们也用于需要高速或高负载的应用中。此外，无论负载或速度如何，它们通常比正齿轮提供更平稳、更安静的操作。