斜齿轮的齿设置为一定角度(与齿轮的轴线相比),呈螺旋形。这允许牙齿逐渐啮合,从点接触开始,并随着啮合发展成线接触。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,多个齿总是啮合,这意味着每个齿的负载很小。这样可以使力从一个齿平滑过渡到另一个齿,从而减少振动、冲击载荷和磨损。 但牙齿的倾斜角度也会导致牙齿之间的滑动接触,从而产生轴向力和热量,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。斜齿轮需要推力或滚动轴承,通常比正齿轮使用的简单轴承更大(更贵),因为轴承必须同时承受径向力和轴向力。轴向力与螺旋角的切线尺寸成比例变化。虽然较大的螺旋角可以提供更高的速度和更稳定的运动,但由于轴向力,螺旋角通常限制在45度。 使用双斜齿轮或人字齿轮可以抵消斜齿轮产生的轴向载荷。虽然它们实际上是由同一齿轮加工而成的,但这些装置的外观是两个斜齿轮,相对指针背对背安装。 (两种设计的区别在于,双斜齿轮在齿之间的中间有一个凹槽,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求。 斜齿轮除了运动更稳定、速度性能更高、噪音更低外,比正齿轮提供的另一个优点是可以与平行轴或不平行(交叉)轴一起使用。带平行轴的斜齿轮需要相同的螺旋角,但需要相反的手(即右手齿和左手齿)。 当使用交叉斜齿轮时,它们可以是相同或相反的指针。若齿轮有相同的指针,则螺旋角之和应等于轴之间的角度。较常见的例子是带垂直(即90度)轴的交叉斜齿轮。两个齿轮有相同的指针,螺旋角之和等于90度。对于双手的相反配置,螺旋角之间的差异应等于轴之间的角度。交叉斜齿轮在设计上提供了灵活性,但牙齿之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的默认选择。它们也用于需要高速或高负载的应用程序。此外,无论负载或速度如何,它们通常比正齿轮提供更稳定、更安静的操作。