直齒圓柱齒輪齧合時，齒面的接觸線均平行於齒輪的軸線。因此輪齒是沿整個齒寬同時進入齧合、同時脫離齧合的，載荷沿齒寬突然加上及卸下因此直齒圓柱齒輪傳動的平穩性差，容易產生噪音和衝擊，因此不適合用於高速和過載的傳動中。一對平行軸斜齒圓柱齒輪齧合時，齒輪的齒闊是逐漸進入齧合、逐漸脫離齧合的，斜齒輪齒闊接觸線的長度由零逐漸增加，又逐漸縮短，直至脫離接觸，載荷也不是突然加上或卸下的，因此斜齒圓柱齒輪傳動工作較平穩。齒輪是卡車中最常見的零部件之一，大多應用於變速箱、發動機、後橋等重要元件。齒輪的功能豐富，能夠讓動力向著的任意方向傳導，也能瞬間改變轉速和扭矩，可以說沒有齒輪就沒有現代汽車文明。

然而在齒輪的所有類別中，斜齒輪又是極其獨特的一支，以至於為車輛以及航天領域的發展提供了極大的幫助，那麼它的出現究竟給我們的生活帶來了哪些驚喜和挑戰？我們今天就來好好聊一聊。

到底什麼是斜齒輪？

斜齒輪這個名稱主要是區別於直齒輪，顧名思義是“帶有傾斜齒牙的齒輪”，這類齒輪的齒面並非與軸向平行，而是有一定的夾角，也正是因為有了這個夾角，才讓斜齒輪擁有了多種不同於直齒輪的特性。斜齒輪（helical gear）不完全是螺旋齒輪，應該說，螺旋齒輪是兩個斜齒輪的齧合方式，由它們在空間傳遞力的方向不同來區分。 普通的直齒輪沿齒寬同時進入齧合，因而產生衝擊振動噪音，傳動不平穩。

斜齒輪有哪些優點？

優點：齧合面由小——大——小，齧合平穩，衝擊小，噪音小；大承載能力，提高壽命和平穩性；zmin小不易根切，體積小；但軸向推力大，人字齒輪——無軸向推力

在汽車領域，斜齒輪被大量應用在發動機與變速箱等機械元件中，主要的效果是增加齧合性，使得傳動更加平穩。

從機械特性來講，直齒輪之間的工作方式是一個“突然載入-突然退出”的無限迴圈，要麼不齧合，一旦齧合就會釋放最大的扭力。而斜齒輪由於齒牙傾斜的緣故，每個齒牙的齧合過程都採用的是漸進式接觸，接觸區域從點擴散至面，齧合扭力也是從小變大，再從大變小。

軸向力太煩人？ 礦山機械採用“人”字形齒輪

然而任何事物都有它的兩面性，斜齒輪也是如此，同樣是由於齒面傾斜的緣故，這類齒輪在工作時會產生軸向力，並且螺旋角越大軸向力也越明顯，因此其傳動效率並不如直齒輪那麼高，長時間齧合的磨損也比直齒輪更加嚴重。

“人”字形齒輪被大量應用在礦山機械中

雖然斜齒輪的磨損可以通過改進齒輪材質來解決，但軸向力卻是物理定律的必然結果。在卡車領域中，斜齒輪所產生的軸向力較小，並不足以影響車輛的正常運轉。而在礦山機械等特大功率裝置中，人們更多應用的是“人”字形齒輪，此類齒輪既具備斜齒輪的高承載力，又通過兩組螺旋的反向結合抵消了軸向力。齒輪的歷史極為悠久，中國早在漢代初期就開始了斜齒輪與“人”字形齒輪的應用，它們不僅構成了人類最早的工具，同時也是當今最精密的機械所不可或缺的重要部件，並且也將在未來繼續推動科技的進步。採用斜齒輪的變速箱換擋衝擊小、更平順、噪音更低

放到使用者體驗的層面來講，斜齒輪能夠起到減小換擋衝擊的作用，使得車輛在行駛中更加平順，頓挫感更加不明顯，與此同時噪音也更低。毫不誇張的說，斜齒輪的大量應用是汽車發展歷史中一件重要舉措，它代表著汽車研發工作開始向著使用者的舒適性層面拓展，而不是單純追求車輛的機械水平。

過載優勢明顯 國內早已開發斜齒變速箱

在效能提升方面，斜齒輪相比直齒輪有更大的重合度（隨齒輪寬度、螺旋角的增大而增大），由此為車輛帶來的是更強的承載能力，可負載的極限扭力更大，故在高速過載領域的優勢非常明顯。

很長時間以來，“過載”一直都是中國道路運輸的關鍵標籤之一，而正因為斜齒輪在過載工況下有著突出的表現，卡車生產廠家也在很早之前就開始了斜齒輪在變速箱當中的應用。

早在2009年，中國重汽就突破了雙副軸斜齒“對齒”技術難關，成功研發出了HW19710XS變速箱，從而為開發全斜齒全同步器變速箱奠定了基礎。說到中國的全斜齒全同步器變速箱，法士特的S系列產品絕對稱得上是代表性產品，它不僅是法士特首款能夠承受2400NM以上扭矩的變速箱，同時也是國內最早一批匹配500馬力以上發動機的變速箱之一。

體積更小、齒數更少 航天領域大量應用

除了以上所提到的幾個針對卡車行業的優點，斜齒輪由於結構優勢，在航空航天領域也有著重大的貢獻。這是由於斜齒輪具有“不根切的最少齒數少”這一特點，也就是說在保證齒輪正常齧合的前提下，齒數可以更少、齒輪體積可以被做得更小。而諸如火箭、飛機、人造衛星等精密航天器材，對重量、結構體積、傳動效能有著嚴苛的要求，自然也會盡可能多的使用斜齒輪來滿足設計要求。