平行斜齿轮和交叉斜齿轮的区别

机械驱动器用于将运动、扭矩和动力从驱动轴传递到从动轴。传动轴在大多数情况下是原动机（如电动机、水轮机、汽轮机等）的一部分；而从动轴是机器单元的一部分。存在四种基本的机械传动，即齿轮传动、皮带传动、链传动和绳传动。齿轮传动是一种啮合型刚性传动，其中运动和动力通过两个配对齿轮的齿的连续啮合和脱开来传递。它本质上没有打滑，这提供了恒定的速度比（正驱动）。既可用于轻型应用（如玩具、手表等），也可用于重型应用（如机械齿轮箱、船舶驱动等）。

驱动轴和从动轴可以具有三个相互定向，即（i）平行轴，（ii）相交轴和（iii）非平行非相交轴。存在四种基本类型的齿轮，应根据驱动轴和从动轴的相互定向来选择合适的齿轮。直齿轮和斜齿轮适用于平行轴。锥齿轮可用于两个相交的轴，不一定垂直。蜗轮布置用于第三类（非平行非相交轴）。与具有平行于齿轮轴线的直齿的正齿轮不同，斜齿轮具有在节距圆柱上切割的螺旋形式的齿。斜齿轮虽然像直齿轮一样常用于平行轴，但也可以用于垂直但不相交的轴。

因此，有两种类型的斜齿轮——平行和交叉。 平行斜齿轮 ，常见的一种，用于平行轴之间的动力传输。两个相配的平行斜齿轮应具有相同的模数、相同的压力角但螺旋的方向相反。它们提供无振动和安静的操作，并且可以传输重载。另一方面，交叉斜齿轮用于非相交但垂直的轴。两个相配的交叉斜齿轮 （也称为螺旋齿轮）应具有相同的模数、相同的压力角以及相同或相反的螺旋手。这种齿轮的用途类似于蜗轮；然而，蜗轮更适合急剧减速（1:15 至 1:100），而交叉斜齿轮不能提供超过 1:2 的减速。平行斜齿轮与交叉斜齿轮的各种区别如下表所示。

表：平行斜齿轮与交叉斜齿轮的区别

轴的动力传输和方向： 除了直角回转皮带，齿轮传动只是机械传动，可以有利地用于在任何平面上以任何角度传递动力和运动。对于驱动轴和从动轴的不同方向，首选不同类型的齿轮。与直齿轮类似，平行斜齿轮只能在平行轴之间传递运动和动力。因此，它们应安装在具有适当位置和角度对齐的平行轴上。另一方面，交叉斜齿轮或螺旋齿轮可以在垂直轴之间传递运动和动力，因此它们应安装在垂直但不相交的轴上。

螺旋之手： 无论平行或交叉排列，两个相配的斜齿轮应具有相同的模数、相同的压力角和相同的螺旋角。两个啮合齿轮的节圆直径也应接触在一个点上。现在，如果配对的斜齿轮平行排列，那么一个齿轮应该有右手螺旋，而另一个齿轮应该强制有左手螺旋。因此，两个相配的平行斜齿轮必须具有相反的螺旋手。然而，在交叉排列的情况下，一个具有右手螺旋的斜齿轮可以与另一个具有左旋或右旋螺旋的斜齿轮配合。因此，两个相配的交叉斜齿轮可能具有相同或相反的螺旋手。

牙齿之间的接触： 基于齿形和齿轮方向，两个配对齿轮的齿之间的接触以几种方式发生。例如，两个正齿轮的齿突然接触，它们的接触长度始终保持一条长度等于齿面宽度的线。这种突然的接触被斜齿轮中的逐渐接触所取代。在平行斜齿轮的情况下，两个齿的啮合从一个点开始，逐渐变成一条线，然后它们作为一个点脱离。但是，在交叉斜齿轮的情况下，两个齿之间的接触始终保持为单点。在啮合开始时，该点位于齿面的一端，接触点逐渐在齿面上移动。脱离时，接触点位于齿面的另一端。

输电能力： 每个机械驱动器的基本目的是将动力从驱动轴传递到从动轴。齿轮传动是一种啮合式刚性传动，是所有机械传动中传动能力最大的。然而，不同类型的齿轮传动提供不同级别的动力传输能力。与相同材料的类似尺寸的正齿轮相比，一对平行的斜齿轮可以传输相对更高的功率。根据尺寸和材料，平行斜齿轮可以传输从几瓦到几兆瓦的功率。另一方面，小功率传动首选交叉斜齿轮，通常限制在100kW以内。

应用领域： 由于高功率传输能力，平行斜齿轮有利地用于许多领域。它可以成功地用于低速和高速应用。典型应用领域包括机器齿轮箱、汽车齿轮箱、油厂齿轮箱、船舶驱动齿轮箱等。另一方面，交叉斜齿轮适用于纺织工业粗纱机、内燃机油泵等低速低负荷应用。发动机等

本文对平行斜齿轮和交叉斜齿轮进行了科学比较。作者还建议您阅读以下参考资料以更好地理解该主题。

1. V. B. Bhandari 的机器元件设计（第四版；McGraw Hill Education）。
2. R. L. Norton 的机器设计（第五版；Pearson Education）。
3. R. S. Khurmi 和 J. K. Gupta 的机器设计教科书（S. Chand；2014 年）。