由于直齿圆柱齿轮的轮齿与齿轮的轴线平行，所以在垂直与轴线的各个平面内的情况相同。但齿轮总具有一定宽度，因此在端面研究过的点和线，实际代表齿轮上的线和面。如图1a所示，直齿圆柱齿轮的齿廓曲面是发生面绕基圆柱作纯滚动时，发生面上一条与齿轮轴线平行的直线 KK 所展成的渐开面。

    由齿廓曲面的形成过程可知，一对直齿圆柱齿轮啮合传动时，两齿廓曲面的瞬时接触线为平行于齿轮轴线的直线。如图1b所示，在啮合传动的过程中，一对轮齿沿着整个齿宽同时进入啮合和退出啮合，因此轮齿上的载荷被突然加上，又突然卸掉，使得直齿圆柱齿轮机构的传动平稳性较差，容易产生较大的冲击、振动和噪声。为了克服直齿轮传动的缺点，于是出现了斜齿轮。

斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成原理与直齿圆柱齿轮相似，所不同的是展成渐开面的直线KK不平行于齿轮的轴线，而是偏斜一个角度 β_b、，如图2a所示。当发生面绕基圆柱作纯滚动时，直线 KK的轨迹即为斜齿轮的齿廓曲面。由于斜直线 KK上每一点的运动轨迹都是一条位于与齿轮轴垂直的平面内的渐开线，且斜直线 KK 上各点依次与基圆柱接触，渐开线起点的集合 AA是一条螺旋线，所以斜齿轮的齿廓曲面实际上是渐开线螺旋面。由此可知，齿廓曲面与齿轮上任意圆柱面的交线均为螺旋线，其螺旋线的切线与齿轮轴线之间所夹的锐角称为该圆柱上的螺旋角。显然，β_b就是基圆柱上的螺旋角。β_b越大，轮齿的齿向越偏斜。当 β_b=0时，则成为直齿轮，因此直齿轮是斜齿轮的一个特例。

图3所示为一对相互啮合的斜齿圆柱齿轮共轭曲面的形成过程，啮合面是两轮基圆的内公切面，当发生面绕两基圆柱作纯滚动时，其上斜直线KK 为图示位置两齿廓的瞬时接触线。因此，一对斜齿圆柱齿轮在啮合过程中，两轮齿面上的接触线是倾斜的，并由短变长，再由长变短，如图2b所示。整个啮合过程是一个逐渐啮合又逐渐退出的过程，轮齿上的载荷也是逐渐加上又逐渐卸掉，所以斜齿圆柱齿轮机构传动平稳，冲击、振动和噪声较小，被被广泛应用于高速重载的机械中。