基础定义

图1

图1压力角(pressure angle)(α)：，若不考虑各运动副中的摩擦力及构件重力和惯性力的影响，如图1所示，作用于点C的力P与点C速度方向之间所夹的锐角，压力角相联系的还有传动角(γ)。2

压力角越大，传动角就越小．也就意味着压力角越大，其传动效率越低．所以设计过程中应当使压力角小．

基本原理

压力角分析

在曲柄摇杆机构中(图1)，主动件通过连杆作用在摇杆上的力P沿BC方向，力作用点C的速度vC的方向垂直CD，这两方向线所夹的角α为压力角。压力角α越大，P在vC方向能作功的有效分力就越小，传动越困难。压力角的余角γ 称为传动角。机构的压力角或传动角是评价机构动力学指标之一，设计机构时应限制其最大压力角或最小传动角。对于齿轮传动(图2)，压力角α也是从动轮齿上所受驱动力P的方向线与P力作用点C的速度vC方向线之间的夹角α，压力角α的大小随着轮齿啮合位置的不同而变化。

不同机构中

平面连杆机构中的压力角

图1平面四杆机构压力角示意图

在平面连杆机构中，如图1中平面四杆机构所示，α是作用于C点的力F与点C速度方向之间所夹的锐角，则角α为该机构传动时的压力角，即F和F1所夹的角。从图1中可得，Ft=Fcosα，其中Ft是C点所受到的驱动力F沿着C点速度方向的分力，是推动从动件CD运动的有效分力。压力角越小，说明有效分力Ft越大，传动性能越好。而Fn是径向的压力，Fn越小，机构的传力性能越好。所以，压力角是判断机构动力学性能的一个重要指标。

为了度量方便，又常用传动角γ来判断机构的传力性能。由图1中可见，得到γ=90°-α。因此，传动角γ越大，机构传力性能越好。 [1] 

齿轮传动中的压力角

图2

如图2所示，对于齿轮传动，压力角α是从动轮齿上所受驱动力P的方向线与P力作用点C的速度vc方向线之间的夹角α，压力角α的大小随着轮齿啮合位置的不同而变化。在齿轮传动中，压力角同样表示受力方向和运动方向所夹的锐角。

图3齿轮渐开线上压力角示意图

同时，齿轮传动的压力角也可以用齿轮渐开线上任一点法向压力的方向线（即渐开线在该点的法线）和该点速度方向之间的夹角来表示，如图3所示，αK为渐开线上K点的压力角。通常所指的压力角20°（25°）是指齿轮传动中分度圆与渐开线交点处点的压力角。

压力角的用途

无论是在平面传动还是在齿轮传动中，压力角都能作为判断传动机构传力性能的一个标准，压力角越小，作用力沿速度方向的分力越大，即传动的力越大，机构的传动性能越好。压力角愈大，实际有用功愈小，它只能增加摩擦力矩，但它又是不可避免的。在机械设计中，由于在机构的运转中压力角是不断变化的，所以一般使压力角最大不超过50度，当压力角接近90度时，机构会产生自锁，从而不能运转。