双斜齿圆柱齿轮与人字锥齿轮优化设计

另一种用来抵消推力载荷的方法是使用双斜齿圆柱齿轮，图7-8为一个双斜齿圆柱齿轮的例子。从图中可以看到，在两个斜齿齿轮中，一个斜齿轮的所有齿均以同一个相对齿轮端面角度切削而成，而另一个斜齿轮的所有齿则采用相反方向角度。这样的设计，就是通过一组齿产生的推力把另外一组齿产生的相反方向的推力抵消。斜齿圆柱齿轮也可通过齿条将旋转运动转换为直线运动。与采用直齿圆柱齿轮的齿条齿轮相比，采用斜齿圆柱齿轮可以实现更多功率传输。

图7-7 交错轴斜齿轮。该齿轮可以使两个转轴相交90°角旋转（图片来源：Amerson工业自动化部，能量传动解决方案）

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图7-8 双斜齿圆柱齿轮。在两组齿间有一定的空隙

双斜齿圆柱齿轮由两个相反旋向的齿轮组成，两个齿轮中间有一段间隙，这种齿轮的优点是消除了轴向推力。双斜齿齿轮动力传输性能较好，因为和传统齿轮相比，它有两倍的齿数和两倍的表面积。如果两个齿轮之间的间隙足够宽的话，这种类型的齿轮可以由一块金属材料做成。如果空间有限，双斜齿圆柱齿轮可能是由两块金属做成。双斜齿圆柱齿轮驱动负荷是通过两套齿轮而非一套。

人字锥齿轮类似双斜齿圆柱齿轮，它也是由两个斜齿圆柱齿轮组成，但这种齿轮在两个齿轮交汇处没有间隙，可以严密啮合。人字锥齿轮的制造成本比其他类型的齿轮更高，由于同时使用两套齿轮，这种设计使负荷可以分布在两倍面积的区域上。图7-9为一个人字锥齿轮的例子。