人字齿轮轴向窜动，两侧推力没有抵消干净

两侧推力应当互相抵消

人字齿轮可以看成两只旋向相反的斜齿轮并在一起。每一侧斜齿受载时都会产生轴向力，力的大小随切向力和螺旋角变化。两侧螺旋角相同、分担的切向力也相同时，两个轴向力大小相等、方向相反，在轴上互相抵消。轴上因此不必设置承受大推力的轴承，只保留不大的轴向游隙。轴向力随切向力和螺旋角一起变化。两侧切向力相同而螺旋角不同，或螺旋角相同而一侧齿先吃力，抵消之后都会剩下余力。浮动齿轮的齿毂端面若已经磨亮，说明余力反复把端面当止推用过。端面亮而两侧齿面色迹一重一轻，可以确认推力没有抵消干净。端面亮但两侧色迹均匀，轴向力就来自齿轮以外。

留有游隙是为了让其中一只齿轮能沿轴向少量浮动，自动找正，使两侧齿面同时贴合、同时受力。浮动是缓慢的、幅度很小的自行调整，一旦两侧都吃上力，轴就停住。运转中反复地、幅度明显地来回窜，说明还剩一截轴向力没有抵消，轴被这截余力推着走。

余力的来源是两侧不再对称。一侧齿面磨损更重、螺旋角加工不一致、轴线不平行导致一侧先接触，都会让这一侧的轴向力大于另一侧。中间退刀槽两侧的齿如果错位，也会一侧重一轻。余力方向指向受力较轻的那一侧的反方向，轴就朝余力方向窜，直到顶住轴承端面或箱体，再在载荷波动时弹回来。

顶到轴承端面上以后，人字齿轮本不该由轴承承担的推力，变成了轴承的额外轴向载荷。端面发热、发亮，轴肩和端盖出现旋转擦痕，就是窜动已经靠硬限位停住的证据。此时齿轮并没有真正找正，只是余力被轴承挡住了。

偏载、外来推力和卡死要分开

涂色可以看两侧是否都在受力。一侧色迹重、另一侧很轻，甚至一侧中间有空带，轴向力就抵消不完。这种偏载随转矩增大而加重，窜动也随负荷变大。空载盘车几乎不窜、一带载就窜，指向两侧负荷不对称，而不是箱体上有一个固定的外来力。

联轴器锁死、相邻还有一对斜齿轮时，外来轴向力会直接送进人字齿轮轴。这时人字齿两侧接触可以仍然均匀，余力来自轴的另一端。把联轴器脱开，或临时卸掉相邻斜齿轮的负载再运转，若窜动消失，推力来自外部，不要去修人字齿的齿面。

浮动部位被漆、毛刺或过紧的间隙卡死后，轴不能自由找正，两侧始终不能同时贴合。卡住时轴可以暂时不窜，一旦振动把卡点冲开，轴会突然跳一截，然后又卡住。这和推力不平衡的反复连续窜动不同。卡死是间歇的突跳，不平衡是随旋转和负荷变化的连续轴向移动。

两侧螺旋角本身不一致时，即使切向力相同，轴向力也不相等，因为轴向力随螺旋角变化。这种误差在新齿轮上就存在，空载到负载都可能窜，齿面磨损尚轻。长期偏载磨出来的不对称，则是旧齿面一侧齿厚明显薄。新齿就窜，先查螺旋角和装配；用旧后才窜，先查磨损和轴线。

轴承径向间隙过大会让齿轮轴线倾斜，倾斜后人字齿两侧的接触沿齿宽错开，等效于两侧不同时受力，余下的轴向力随之出现。收紧径向间隙后窜动减轻，说明问题在轴线倾斜，不在螺旋角加工。只换推力垫片不去收径向间隙，窜动还会回来。

人字齿轮轴允许的是找正所需的少量浮动，不允许的是被余力推动的反复窜动。先看两侧色迹是否一重一轻，再脱开外部联轴器排除外来推力，最后检查浮动处是否卡滞、径向间隙是否把轴线弄歪。两侧色迹已经均匀而窜动仍在，力就不在人字齿内部。色迹一侧重一侧轻，就是两侧推力没有抵消干净，应修齿面接触和轴线，而不是加厚推力轴承去硬扛。

余力把浮动齿轮推到端面，载荷波动时又被弹回，于是反复窜动。窜动节奏与转频一致，多半是每转都有一处齿侧偏载。窜动很慢、与转速对不上，更像温度变化把两侧间隙改了。节奏不同，就不能把热胀误当成齿面推力没有抵消。