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直齿锥齿轮的强度计算比较复杂。为了简化计算，通常按其齿宽中点的当量齿轮进行强度计算。这样，就可以直接引用直齿圆柱齿轮的相应公式。
因直齿锥齿轮的制造精度较低，在强度计算中一般不考虑与重合度的影响，即取齿间载荷分配系数Ka、重合度系数Ze、Ye的值为1。
1 轮齿受力分析
忽略齿面摩擦力，并假设法向力Fn集中作用在齿宽中点上，在分度圆上可将其分解为圆周力Ft、径向力Fr和轴向力Fa相互垂直的三个分力，如下图所示。各力的大小分别为
式中 T1--小齿轮的名义转矩（N·mm）；
各力的方向 主动轮圆周力的方向与轮的转动方向相反，从动轮圆周力的方向与轮的转动方向相同；主、从动轮径向力分别指向各自的轮心；轴向力则分别指向各自的大端。
载荷系数
式中：KA-使用系数，按使用系数KA表查取
Kv-动载荷系数，降低一级精度等级，用齿宽中点的圆周速度由动载荷系数Kv图查取
Kb-齿向载荷分布系数，可按式 ，式中KHbbe由表 齿向载荷分配系数KHbbe查取。
2. 齿面接触疲劳强度计算
以当量齿轮作齿面接触疲劳强度计算，则式 为
将当量齿轮的有关参数代入上式中，可得直齿圆锥齿轮传动的齿面接触疲劳强度校核公式为
而齿面接触疲劳强度设计公式为
式中各参数按前述确定。
3. 齿根弯曲疲劳强度计算
将当量齿轮的有关参数代入式 和 中，可得直齿圆锥齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度校核公式和设计公式
式中 YFa-齿形系数，根据当量齿数 ，由外齿轮的齿形系数图YFa查取
YSa-应力修正系数，根据当量齿数 ，由应力修正系数YSa图查取。
7.11 齿轮的结构设计
齿轮结构设计主要确定齿轮的轮缘、轮毂及腹板（轮辐）的结构形式和尺寸大小。结构设计通常要考虑齿轮的几何尺寸、材料、使用要求、工艺性及经济性等因素，确定适合的结构型式，再按设计手册荐用的经验数据确定结构尺寸。齿轮结构形式有以下四种：
1. 齿轮轴
当齿轮的齿根圆到键槽底面的距离e很小，如圆柱齿轮e≤2.5mn(下图一a)，圆锥齿轮的小端e≤1.6m(下图一b)，为了保证轮毂键槽足够的强度，应将齿轮与轴作成一体，形成齿轮轴，如下图二所示。
2. 实心齿轮
当齿顶圆直径da≤200mm或高速传动且要求低噪声时，可采用上图一的实心结构。实心齿轮和齿轮轴可以用热轧型材或锻造毛坯加工。
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