人字齿轮和普通直齿轮的优缺点差异很明显:人字齿轮性能优越但制造困难,直齿轮简单廉价但性能有限。

为什么会有这些差异?
这些优缺点都源于它们的齿形结构。直齿轮的齿是平行于轴线的,啮合时是整条齿线同时接触,这带来了简单的结构和廉价的成本,但也导致了啮合瞬间的冲击和噪音。
人字齿轮可以看作是两个螺旋方向相反的斜齿轮结合而成。斜齿轮本身传动平稳、承载力强,但工作时会产生一个有害的轴向推力,需要能承受轴向力的轴承来抵消。人字齿轮的巧妙之处就在于,它利用左右对称的螺旋齿,让两半齿轮产生的轴向推力在内部相互抵消,终对外输出时净轴向力为零。它保留了斜齿轮的所有优点(平稳、高承载),又克服了其大缺点(轴向力),代价就是其复杂的制造工艺。
如何选择?
追求高性能、高可靠性,且预算充足:对于轧机、航空发动机、大型舰船等需要在重载、高速下平稳运行的关键设备,人字齿轮的优势是无法替代的,即便成本高昂也须采用。
常规应用,追求经济性:对于普通机械、低速轻载传动、成本敏感的部件,直齿轮是经济实用的选择。