工业实际中，经常会遇到端面齿轮的设计与加工的相关问题，为此，笔者关于该方面问题搜集了部分资料，并进行整理，希望给相关从业者以

启迪。

1.面齿轮传动的特点

面齿轮传动作为一种新型的齿轮传动副，其传动部件主要由一个圆锥齿轮和一个圆柱齿轮组合而成，如图1所示:

其圆锥齿轮是由齿轮刀具经范成运动加工得到，其齿轮刀具与锥齿轮啮合传动的圆柱齿轮是一样的。当圆锥齿轮与圆柱齿轮之间的轴线夹角为90

度时，圆锥齿轮的所有轮齿将会分布在一个圆平面之内，这时的锥齿轮就是面齿轮，如图 2 所示：

面齿轮传动形成过程图

根据圆柱齿轮的种类不同，与之相啮合的面齿轮齿面节线可以为直齿、斜齿、圆弧齿、端面蜗轮等，

 直齿、斜齿、端面蜗轮传动

面齿轮可以被看作是锥齿轮传动的一种特例，它是在锥齿轮传动的基础上，进一步衍生而来的。然而与锥齿轮相比，面齿轮具有一些显著的优势，

具体体现在以下几个方面：

（1）锥齿轮根据加工方法的不同，齿面的形状和齿轮的参数都会不一样，因此可以分为奥林康制、格里森制等几种齿制，这就给锥齿轮的加工制

造、齿面检测和维修等带来了很多不便，而面齿轮却有着统一的理论齿面；

（2）与复杂的锥齿轮相比，与面齿轮传动的小齿轮只是普通的圆柱齿轮。锥齿轮的大小轮一般采用配对制造，由于小齿轮在传动过程中容易磨损

，失效很快，在更换时需要对锥齿轮进行成对更换；而对于圆柱齿轮，其加工方法在国内外都比较成熟，而且互换性好，在磨损严重时只需对小齿

轮进行更换，大大降低了使用成本；

（3）在面齿轮传动中，圆柱齿轮对轴向位置的误差不敏感，而在锥齿轮传动中，大小齿轮在装配过程中一定要保证锥顶的重合，轴向位置误差将

会引起锥齿轮严重的偏载现象，特别是在一些要求准确传动的重要场合，还需要对锥齿轮进行防位错设计， 而面齿轮不需要， 这样也就大大减小

了齿轮传动调整的工作量；

（4）在面齿轮传动中，圆柱齿轮的渐开线齿面具有等距性[2]。传动过程中的安装误差在面齿轮传动过程中不会产生传递误差，但在锥齿轮传动中

会有，这种优势对传动过程中运动的准确传递是非常有利的。但是安装误差的存在，会引起接触轨迹线的偏移， 所以在面齿轮传动中采取将接触

痕迹限制在局部的措施；面齿轮传动中将接触痕迹限制在局部后，可以实现大小齿轮齿面之间的点接触传动，这样的面齿轮传动仍可以在传动过

程中保持传动比的恒定，传动过程中的噪声和振动都会大大降低；

（5）面齿轮传动与锥齿轮传动相比，其重合度更大，在空载情况下一般可以达到 1.6~1.8， 甚至高达 2 以上， 在承载时会更高，这样有助于提高

承载能力，提高传动的平稳性；特别是当面齿轮传动中的小齿轮齿面是连续的螺旋面时，在传动过程中， 小轮与面齿轮是逐渐进入啮合和脱离啮

合的，所以传动会更加平稳、冲击和噪声也会进一步减小；

（6）将面齿轮传动与锥齿轮传动同时应用到减速器中时，前者的重量可减轻 35%左右；特别是面齿轮的小齿轮为直齿圆柱齿轮时，在传动过程中

小齿轮没有受到轴向力的作用，这样就可以简化支撑，进一步减轻传动装置的质量。