伞齿轮（又称锥齿轮，Bevel Gear）是一类齿面呈圆锥形的齿轮，主要用于两条相交轴之间传递运动和动力，尤其以 90° 垂直相交轴 的传动较为常见。因外形类似张开的伞而得名，它在机械设备、自动化装置、车辆传动系统及重型工业装备中承担着方向转换和稳定传动的关键作用。

一、伞齿轮的传动原理

伞齿轮通过两组锥形齿面的啮合，将动力从一根轴传递到另一根轴，同时改变旋转方向。为保证啮合平稳，两个齿轮的节锥必须满足 共顶点条件，即其节锥顶点位置重合。如果顶点偏差过大，会导致齿面接触异常、噪音增大、局部过载甚至早期损坏。

根据齿形不同，伞齿轮可分为直齿伞齿轮、螺旋伞齿轮、弧齿伞齿轮等。其中，直齿类型结构简单、制造成本低，而螺旋齿与弧齿类型则具有更高的承载能力与传动平稳性，适用于中高速及重载场合。

二、伞齿轮选型的四大关键因素

根据实际应用场景，合理选用伞齿轮需重点关注以下几点：

1. 传动需求

• 轴交角：通常为 90°，也可根据设计需在一定范围内变化。

• 传动比：需根据设备工况确定，影响转速与扭矩输出。

• 功率等级：直接关系到齿面宽度、材料强度及热处理方式。

2. 工况条件

• 转速高低：低速可选直齿，高速建议选螺旋或弧齿结构。

• 负载性质：是否存在冲击负载、起停频繁等情况。

• 使用环境：温度、湿度、粉尘及腐蚀介质都会影响材料与润滑方式的选择。

3. 安装空间限制

伞齿轮虽结构紧凑，但不同齿形及传动比对应的外径、宽度差异明显。若设备空间有限，应提前核对安装位置、轴承布置方式及润滑腔体尺寸。

4. 性能与成本平衡

• 直齿伞齿轮：成本较低，适合低速、轻载应用。

• 螺旋伞齿轮 / 弧齿伞齿轮：啮合连续、传动平稳，承载力更强，适用于中高速、高精度设备，但制造成本相对较高。

三、伞齿轮的维护保养要点

伞齿轮的寿命不仅取决于设计制造水平，更离不开正确的维护方式。以下是关键的保养建议：

1. 润滑管理

良好的润滑能显著减少齿面磨损与温升。建议：

• 新设备运行 500 小时后更换第一次齿轮油，清除磨合产生的金属碎屑；

• 正常运行后每 2000–3000 小时或按手册要求更换润滑油；

• 使用 GL-5 极压齿轮油 或等效产品，油温保持在 ≤80℃，避免因高温导致油膜破裂。

2. 定期检查

• 齿面状态：半年度检查是否存在磨损、点蚀、胶合或异常啮合痕迹；

• 轴承间隙：过大或过小都会影响啮合精度，引发噪音或齿面早期损坏；

• 运行声音：出现啸叫、敲击声通常预示着对中偏差或润滑不足；

• 润滑情况：定期确认油位、油质与密封情况，避免漏油或油污变质。

四、结语

作为机械传动系统中用于实现方向转换的重要元件，伞齿轮的可靠性直接关系到整机的运行稳定性。科学选型、合理设计配合规范的保养制度，才能确保伞齿轮在全寿命周期内保持平稳、高效的传动性能。