浅谈渐开线花键设计应用
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德国渐开线花键标准德国渐开线花键标准是一种用于机械传动的花键连接标准,它采用渐开线花键的设计,具有良好的传动性能和耐磨性。
在工程设计中,德国渐开线花键标准被广泛应用于各种机械传动装置中,如轴承、齿轮等。
本文将对德国渐开线花键标准进行详细介绍,包括其结构特点、应用范围、优缺点等内容,以便读者更好地了解和应用该标准。
德国渐开线花键标准的结构特点。
德国渐开线花键标准的主要结构特点包括花键的设计和尺寸标准。
其花键采用渐开线设计,具有较大的接触面积和良好的传动性能。
此外,德国渐开线花键标准还规定了花键的尺寸标准,包括长度、宽度、高度等参数,以确保花键能够与相应的轴孔配合使用。
德国渐开线花键标准的应用范围。
德国渐开线花键标准适用于各种机械传动装置中,如轴承、齿轮等。
它可以有效地传递动力和扭矩,具有较高的传动效率和稳定性。
在工程设计中,德国渐开线花键标准被广泛应用于各种机械传动装置的连接和传动系统中,如汽车发动机、工程机械等。
德国渐开线花键标准的优缺点。
德国渐开线花键标准具有以下优点,首先,它采用渐开线设计,具有较大的接触面积和良好的传动性能;其次,德国渐开线花键标准规定了严格的尺寸标准,保证了花键的精度和稳定性;最后,该标准适用范围广,可以满足各种机械传动装置的连接需求。
然而,德国渐开线花键标准也存在一些缺点,如加工成本较高、安装和拆卸较为复杂等。
结语。
总的来说,德国渐开线花键标准是一种在机械传动领域应用广泛的连接标准,具有良好的传动性能和稳定性。
在工程设计中,合理地应用德国渐开线花键标准,可以有效地提高机械传动装置的传动效率和可靠性。
希望本文对读者对德国渐开线花键标准有所帮助,谢谢阅读!。
小径定心渐开线花键拉刀的设计与应用北京华纳齿轮有限公司谢雯摘要本文较详细的介绍了小径定心渐开线花键拉刀的优点、实用价值和设计方法。
关键词:小径定心渐开线花键同轴度1 前言拉刀是一种多齿工具,拉削时由于后一个刀齿高出前一个刀齿,从而能够一层层地从工件上切去金属,以获得所要求的工件表面,拉削工艺大量应用于孔加工,从理论上讲,各种形状的孔或槽,只要各截面形状相同,都可以通过拉削刀来获得。
在齿轮行业中,渐开线花键孔拉刀是应用较广泛的一种,也是设计难度较大的一种,小径定心渐开线同心圆拉刀更是近年来伴随立式拉床的改进和工具生产水平的提高而兴起的一种高定位精度、高制造难度、非常有发展前途的拉刀。
2小径定心渐开线花键拉刀的结构和实用价值图1 小径定心复合式渐开线花键刀1——前柄部2——颈部3——过渡锥部4——前导部5——圆孔预切部6——花键预切部7——圆孔、花键交错切削、校准部8——后导部9——后柄部表1 小径定心拉刀与普通拉刀拉削花键孔精度对比表小径定心渐开线花键拉刀的最大特点就是它的圆拉齿与花键齿的同轴度非常高,图1即是小径定心拉刀的示意图,由图可见,它的精切齿和校准齿部分是由圆孔齿、花键齿交错排列的,(见图1中第7部分)。
这样,就有效的避免了普通拉刀造成的花键与内孔的偏移,大大提高了被加工孔的精度,很多工具厂形象地把这种拉刀称为跳齿拉刀,又叫做同心圆拉刀。
因此,凡是小径定心花键联结的花键孔,由于小径与键槽有较高的同轴度要求,都应采用小径定心式拉刀。
小径定心拉刀不仅能有效的提高花键孔精度,还能降低工装费用从而降低生产成本,这是因为普通拉刀拉削工序之后的其他工序,凡是需以花键孔定位(如滚齿、磨外圆端面等),均需制造花键心轴包括检验心轴,以保证必须的定位精度,而花键心轴制造复杂,成本高,一根渐开线花键心轴的价格是光滑心轴的3—5倍。
而小径定心拉刀被应用以后,小径与大径的一致性非常好,可以使后续工序均以小径为基准,只制造光滑心轴即可,省去很多花键心轴的费用。
渐开线花键标准
渐开线花键是一种常见的机械连接元件,它具有传递转矩、承受径向载荷和轴向载荷的功能。
在工程设计中,渐开线花键的选择和设计至关重要。
本文将介绍渐开线花键的标准规格和设计要点,希望能为工程师们提供参考。
首先,渐开线花键的标准规格包括花键的尺寸、材料、加工精度等。
一般来说,渐开线花键的尺寸应符合国家标准或行业标准,以保证其在不同设备和零部件中的通用性。
材料选择应考虑到工作环境的温度、湿度、腐蚀性等因素,常见的材料有碳钢、合金钢、不锈钢等。
加工精度对于花键的装配和使用寿命有着重要影响,因此需要严格控制。
其次,设计渐开线花键时需要考虑的要点包括轴的直径、花键的长度和宽度、花键槽的尺寸等。
轴的直径应符合渐开线花键的标准尺寸,以保证花键能够正确装配在轴上并传递转矩。
花键的长度和宽度应根据传递的转矩和载荷大小来确定,一般需要进行强度计算。
花键槽的尺寸也需要根据花键的尺寸来设计,以确保花键能够正确安装在轴上。
此外,渐开线花键的安装和使用也需要注意一些问题。
在安装时,应保证花键和轴的配合间隙符合要求,以免出现过紧或过松的情况。
在使用过程中,需要定期检查花键的磨损情况,及时更换损坏严重的花键,以确保设备的安全运行。
总之,渐开线花键作为一种常见的机械连接元件,在工程设计中起着重要作用。
工程师们在选择和设计渐开线花键时,需要充分考虑其标准规格和设计要点,以确保设备的可靠性和安全性。
希望本文能够为工程师们提供一些参考,谢谢阅读。
渐开线花键标准应用手册渐开线花键是一种常见的机械传动元件,广泛应用于各种机械设备中。
本手册旨在为使用者提供关于渐开线花键的标准应用指南,帮助用户正确、高效地使用渐开线花键,提高机械设备的性能和可靠性。
一、渐开线花键的基本概念。
渐开线花键是一种用于连接轴和套筒的机械传动元件,其特点是在传递扭矩的同时能够轻松拆卸和安装。
渐开线花键的结构设计使其能够在高扭矩和高转速下工作,同时保持较小的摩擦和磨损。
二、渐开线花键的种类和规格。
根据使用要求和工作环境的不同,渐开线花键可以分为平键、圆头键、弧形键等多种类型。
在选择渐开线花键时,需要根据轴的直径、工作转速、扭矩等参数来确定合适的规格和型号,以确保其能够正常工作并具有足够的安全性。
三、渐开线花键的安装和使用。
在安装渐开线花键时,首先需要清洁轴和套筒的表面,确保其无油污和杂质。
然后将渐开线花键插入轴槽中,并使用适当的工具将其固定在轴上。
在使用过程中,需要定期检查渐开线花键的状态,确保其没有松动和磨损,必要时进行更换。
四、渐开线花键的维护和保养。
为了延长渐开线花键的使用寿命,需要定期对其进行维护和保养。
在清洁时,应使用无水溶剂或清洁剂来清洁渐开线花键的表面,避免使用带有腐蚀性的清洁剂。
同时,在存放时需要将渐开线花键放置在干燥通风的环境中,避免受到潮湿和腐蚀。
五、渐开线花键的注意事项。
在使用渐开线花键时,需要注意以下几点,首先,要选择合适的规格和型号;其次,要正确安装和固定渐开线花键;最后,要定期检查和维护渐开线花键,确保其正常工作。
六、结语。
渐开线花键作为一种重要的机械传动元件,在各种机械设备中发挥着重要作用。
正确的选择、安装和维护对于提高机械设备的性能和可靠性至关重要。
希望本手册能够为使用者提供有益的指导,帮助其更好地使用和维护渐开线花键,提高机械设备的工作效率和安全性。
现代农业2019年7期综合探讨浅析常用渐开线花键标准区别及其应用吴坤(山东常林机械集团股份有限公司,山东临沂276715)[摘要]随着我国与世界联系的日益频繁与深入,进口产品的流通更为广泛,在工程机械和农业机械行业尤为突出,以至各种标准在国内极为常见,以博士力士乐的进口件采用DIN花键标准,日本进口产品采用JIS的花键标准以及美国采用的ANSI、SAE标准等。
以上标准跟我国采用的GB还是有不少差异,文章根据各国标准的特点进行介绍,并与我国GB标准进行比较分析,以便予国内人员提供方便。
[关键词]渐开线;花键;特点;区别中图分类号:TH1314文献标识码:B文章编号院1008-0708(2019)07-100-02在农业机械、工程机械设备中,渐开线花键的使用十分普遍,然而一些核心部件还依赖国外进口在这错综复杂的进口设备中,所采用的渐开线花键标准也是各不相同,这也给国内的行业人员造成很大的困扰,这琳琅满目的各国标标准到底有何异同,下面简单介绍以下各国渐开线花键标准的特点及其应用。
1常用渐开线花键标准的特点1.1常用渐开线花键标准的基本参数在农业机械、工程机械中,常用的渐开线花键多取用以下几种标准,这几种标准的原理是相同的,仅仅侧重点不同。
基本参数的区别详见表1。
表1常用渐开线花键参数表参考标准GB3478\ISO4156 ANSI B92.1 DIN5480 JIS D2001压力角337.5 45 30 37.5 45 30 20模数0.5到10 0.25到2.50.198到10.16(2.5/5到128/256采用双径节制)0.5到10 0.5到10配合与定心齿形齿形、大径齿形直径和齿形齿形|大径齿根类型平|圆圆圆平|圆圆圆平平齿数范围10到100 6到60 6到82 6到40变位系数0 0 外花键-0.05到+0.45内花键+0.05到-0.450.8|其他(极少用)公差等级4|5|6|7| 4|5|6|7| 5|6|7|8|9|10|11|12 自由|滑动|固定|压入齿顶高系数0.5 0.45 0.4 0.5外花键0.5内花键0.4外花键0.5内花键0.30.45x+0.35(内)|x+0.1(外) |x+0.2齿根高系数0.75|0.9 0.7 0.6 见表2外花键0.65内花键0.8外花键0.7内花键0.5拉刀0.55|滚刀0.6|插齿刀0.65|冷轧0.84x+0.1|x-0.8x-0.1常用的渐开线花键标准包括四种不同的标准压力角:20°压力角、30°压力角、37.5°压力角和45°压力角。
浅谈渐开线花键设计应用渐开线是一种特殊的曲线,在数学和工程学科中有着广泛的应用。
花键设计是指用于连接两个或多个轴的一种机械连接方式。
渐开线花键设计应用广泛,并在许多领域中都有重要作用。
本文将简要介绍渐开线和花键的基本概念,并探讨渐开线花键设计在不同领域中的应用。
渐开线是指一种曲线,其切线在任意一点上都与该点指向圆心的射线平行。
这种特殊的曲线具有许多性质,比如具有恒定的法线曲率和逐渐变化的曲率。
由于这些特性,渐开线在机械和工程设计中经常被用来实现各种目标。
花键是一种用于连接轴的机械连接装置,常用于传递转矩和扭转力。
花键的设计和制造要求高,需要考虑到力学性能、材料选择、结构设计等因素。
渐开线花键是指花键的横截面轮廓曲线为渐开线的花键。
渐开线花键设计应用广泛,在许多领域中都有重要作用。
以下是几个常见的应用领域:1.机械制造:在机械传动系统中,渐开线花键常被用来传递扭转力。
其设计可以根据所需的传动转矩和转速进行计算,并选取适当的花键材料和尺寸。
渐开线花键的应用可以有效地传输扭矩,并提供良好的传动效率和可靠性。
2.汽车工程:在汽车的传动系统中,渐开线花键被广泛应用于传动轴、变速箱和差速器等部件中。
渐开线花键可以实现传动转矩的可靠传递,并在高转速和高转矩条件下提供稳定的工作性能。
3.航空航天工程:在航空航天领域,渐开线花键的设计和应用非常重要。
在飞机的发动机、航空器的传动系统、舵面控制装置等部件中,渐开线花键可以实现高效的转动传输,并提供稳定的工作性能和可靠性。
4.渐开线齿轮:渐开线花键的设计和制造与渐开线齿轮的制造有一定的关联。
渐开线齿轮是一种用于传递转矩和扭矩的重要齿轮类型,其齿廓曲线为渐开线。
对于渐开线齿轮的制造,渐开线花键常常用来实现与渐开线齿轮的啮合和传递转矩的配合。
综上所述,渐开线花键设计应用广泛,涉及机械制造、汽车工程、航空航天工程和齿轮制造等众多领域。
在不同的应用领域中,渐开线花键都可以提供可靠的转动传输和稳定的工作性能。
渐开线花键定心方法及解析1. 渐开线花键定心是一种常见的定心方法,用于实现在机械设计中的平移运动。
2. 渐开线花键定心方法是通过两个凸轮的相互作用来实现的,其中一个凸轮是花键,另一个是配合的花键槽。
3. 花键是一种特殊的形状,通常用于传递轴向或径向力,以保持两个零件在特定位置上的对齐。
4. 渐开线花键定心方法可以提供更精确的定心效果,相对于其他常见的定心方法,如平行销定心或球销定心。
5. 渐开线花键定心方法在高精度机械装置中广泛使用,特别是在需要高速旋转和精确传动的装置中。
6. 渐开线花键定心方法的关键是花键形状的设计和花键槽的制造,这两者需要相互配合才能实现准确的定心效果。
7. 花键的形状通常是锥形或直线形的,这取决于具体应用的需求和设计要求。
8. 花键槽的制造过程通常通过数控机床或其他高精度加工设备完成,以确保花键槽的准确尺寸和形状。
9. 花键的数量和大小也取决于具体应用的需求,通常需要进行详细的计算和分析来确定最佳的花键设计方案。
10. 渐开线花键定心方法可以提供更高的承载能力和更好的定位精度,从而提高机械装置的性能和稳定性。
11. 渐开线花键定心方法通常用于传动系统、传动轴和花键连接件等部件的定位和固定。
12. 渐开线花键定心方法还可以用于机械装置的重复装配和拆卸,以便更方便地进行维修和更换零件。
13. 渐开线花键定心方法的主要优点包括高定位精度、稳定性好以及可靠的传动效果。
14. 渐开线花键定心方法在汽车、机械制造、航空航天等领域中得到广泛应用。
15. 渐开线花键定心方法还可以与其他定心方法结合使用,以进一步提高装置的定位精度和稳定性。
16. 渐开线花键定心方法的设计和制造需要考虑多个因素,包括承载能力、运动速度、工作环境等。
17. 渐开线花键定心方法的设计需要符合国际标准和行业规范,以确保装置的质量和安全性能。
18. 渐开线花键定心方法的优化需要进行详细的计算和分析,以确定最佳的花键尺寸和形状。
浅谈渐开线花键设计应用一.花键联接的类型、特点和应用花键联接是有外花键和内花键组成,花键联接是平键联接在数目上的发展而成。
但是由于结构型式和制造工艺的不同,与评键联接相比,花键联接在强度、工艺和使用上具有以下几个优点:a )因为花键是在轴和孔上直接而均匀地制造出较多的齿与槽,因而联接受力较均匀;b )因齿或槽较浅,齿根处应力集中较小,轴与轮毂的强度削弱较少;c )齿数较多,总接触面积增大,故而能能承受较大的载荷;d )花键联接的轴与轮毂的对中性及导向性好。
因此花键联接适用于定心精度要求高、载荷大或经常滑移的联接。
花键联接可用于静联接或动联接。
按其齿形不同,可划分为矩形花键和渐开线花键两类。
本文就探讨一下渐开线的设计及其应用。
渐开线花键的齿廓为渐开线。
与渐开线齿轮相比,渐开线花键齿较短,齿根较宽,不发生根切的最少齿数较小。
渐开线花键可以用制造齿轮的方法来加工,工艺性较好,制造精度也较高,花键齿的根部强度高,应力集中小,易于定心,当传递的扭矩较大且轴颈也大是,宜采用渐开线花键联接。
二.渐开线花键的设计1. 花键设计的标准花键设计的标准有有4个,分别是DIN 5480,ISO 4156,ANSI B92.2M和GB/T 3478。
这四个标准都涉及三种不同的分度圆压力角30°、37.5°和45°,但是最常用的是30°分度圆压力角的渐开线花键。
四个标准就花键的基本原则是相同的,只是侧重点不同。
DIN 5480中对于花键的公差等级划分比较多,且已将每一级的公差详细地列出,设计工程师只需根据应用选取相应的公差即可。
DIN 5480的实用性较其它标准要高。
GB/T 3478非等同采用ISO 4156,ANSI B92.2M 是米制花键的标准。
ISO 4156,ANSIB92.2M 和GB/T 3478中,公差等级只给出了4,5,6,7四个等级,最常用的等级为7级。
设计中采用的公差等级越高,对于花键的功能性越好,但是相应地增加了生产制造的困难和成本。
渐开线内花键参数1. 渐开线的概念渐开线是一种特殊的曲线,它的参数方程为:x = a * (θ - sinθ) y = a * (1 - cosθ)其中,a是渐开线的参数,θ是角度。
渐开线的特点是,当θ从0到2π变化时,曲线会逐渐向外螺旋,并且每个点都离中心越来越远。
渐开线也具有对称性,关于y轴对称。
2. 内花键的概念内花键是一种机械连接元件,常用于将两个轴连接在一起,并且能够传递转矩和扭矩。
内花键的形状通常为梯形或矩形,它的参数包括花键的高度、宽度、长度等。
内花键的设计需要考虑到轴的直径、转矩传递的要求以及装配和拆卸的方便性。
3. 渐开线内花键的应用渐开线内花键是将渐开线和内花键结合起来的一种连接方式。
它的优点是能够在传递转矩的同时具有自锁特性,不易松动。
渐开线内花键广泛应用于机械工程领域,如汽车、船舶、飞机等。
它能够承受较大的转矩,并且具有较好的耐磨性和抗疲劳性能。
4. 渐开线内花键参数的选择渐开线内花键的参数选择需要考虑以下几个方面:4.1 轴的直径轴的直径是决定内花键参数的重要因素之一。
直径越大,内花键的尺寸也会相应增大。
4.2 转矩要求转矩要求是选择内花键参数的关键因素。
根据转矩的大小,可以确定内花键的高度、宽度和长度。
4.3 装配和拆卸的要求装配和拆卸的要求也需要考虑在内。
内花键的设计应该方便装配和拆卸,避免过于复杂的结构。
4.4 材料的选择渐开线内花键通常采用高强度、耐磨的材料,如优质合金钢。
材料的选择应考虑到内花键的工作环境和要求。
5. 渐开线内花键的设计步骤渐开线内花键的设计步骤如下:5.1 确定轴的直径和转矩要求根据实际应用需求,确定轴的直径和转矩要求。
5.2 选择渐开线参数选择合适的渐开线参数,可以根据实际情况进行计算或者参考相关标准。
5.3 确定内花键的高度、宽度和长度根据轴的直径和转矩要求,确定内花键的高度、宽度和长度。
5.4 设计连接结构设计渐开线内花键的连接结构,包括内花键的位置、数量和对称性等。
浅谈渐开线花键设计应用天津阿尔斯通水电设备有限公司段会胜【摘要】:本文主要浅显地讨论了花键设计的一些准则和相关的实际应用。
【关键词】:花键,定心,配合,作用尺寸,检验一.花键联接的类型、特点和应用花键联接是有外花键和内花键组成,花键联接是平键联接在数目上的发展而成。
但是由于结构型式和制造工艺的不同,与评键联接相比,花键联接在强度、工艺和使用上具有以下几个优点:a)因为花键是在轴和孔上直接而均匀地制造出较多的齿与槽,因而联接受力较均匀;b)因齿或槽较浅,齿根处应力集中较小,轴与轮毂的强度削弱较少;c)齿数较多,总接触面积增大,故而能能承受较大的载荷;d)花键联接的轴与轮毂的对中性及导向性好。
因此花键联接适用于定心精度要求高、载荷大或经常滑移的联接。
花键联接可用于静联接或动联接。
按其齿形不同,可划分为矩形花键和渐开线花键两类。
本文就探讨一下渐开线的设计及其应用。
渐开线花键的齿廓为渐开线。
与渐开线齿轮相比,渐开线花键齿较短,齿根较宽,不发生根切的最少齿数较小。
渐开线花键可以用制造齿轮的方法来加工,工艺性较好,制造精度也较高,花键齿的根部强度高,应力集中小,易于定心,当传递的扭矩较大且轴颈也大是,宜采用渐开线花键联接。
二.渐开线花键的设计1.花键设计的标准花键设计的标准有有4个,分别是DIN 5480,ISO 4156,ANSI B92.2M和GB/T 3478。
这四个标准都涉及三种不同的分度圆压力角30°、37.5°和45°,但是最常用的是30°分度圆压力角的渐开线花键。
四个标准就花键的基本原则是相同的,只是侧重点不同。
DIN 5480中对于花键的公差等级划分比较多,且已将每一级的公差详细地列出,设计工程师只需根据应用选取相应的公差即可。
DIN 5480的实用性较其它标准要高。
GB/T 3478非等同采用ISO 4156,ANSI B92.2M是米制花键的标准。
ISO 4156,ANSI B92.2M和GB/T 3478中,公差等级只给出了4,5,6,7四个等级,最常用的等级为7级。
设计中采用的公差等级越高,对于花键的功能性越好,但是相应地增加了生产制造的困难和成本。
故而合理地选取花键的公差等级对于设计工程师来说至关重要。
2.花键的定心与配合、1)花键有三种定心方式:齿侧定心,大径定心和小径定心。
齿侧定心时(见下图),扭矩的传递和内外花键的对中都是由花键的齿面所提供。
此时外花键的大径比内花键的大径小 0.1M(M为花键的模数),外花键的小径比内花键的小径小0.1M。
内外花键的对中精度取决于内花键的齿槽宽和外花键的齿厚的精度等级。
内花键的小径公差可取H11,外花键的公差大径可取h11。
大径定心时(见下图),扭矩的传递是由齿侧完成的。
内外花键的对中是由各自的大径决定的。
此时外花键的大径公差可取h6,内花键的大径公差可取H7,内位花键的大径基本尺寸取自参考尺寸dB。
大径公差需在生产制造时严格保证。
小径定心时(见下图),扭矩的传递是也是由齿侧完成的。
内外花键的对中是由各自的小径决定的。
此时外花键的小径公差可取h6,内花键的小径公差可取H7。
小径公差需在生产制造时严格保证。
当花键联接中对于内外花键对中性要求较高时,可优先考虑采用大径定心,外花键的大径可以很好的保证h6的公差,而内花键一般采用拉花键的工艺制造(对于内花键是通花键来说的)也可以较好的保证其大径公差H7。
2)花键的配合实质是齿侧配合。
花键联接中,所有外花键的齿同时与所有的内花键的齿槽相啮合。
花键齿的齿形偏差对于侧隙的影响要比齿轮的齿形偏差对齿轮啮合侧隙影响要大。
花键的配合分为三大类:间隙配合、过渡配合与过盈配合。
花键的配合性质取决与最小作用侧隙和最大实际侧隙。
(见下图)最小作用侧隙=内花键最小作用齿槽宽-外花键最大作用齿厚,最大实际侧隙=内花键最大实际齿槽宽-外花键最小实际齿厚。
花键联接的配合是采用了基孔制,即保持内花键的最小作用齿槽宽不变,通过改变外花键的作用齿厚来获得不同的配合。
实际尺寸和作用尺寸的概念是有一个演变过程。
以内花键为例来加以说明(见下图)。
图中所表示的各齿槽均为基本齿槽宽,由于在实际生产过程中因机床的精度、刀具的磨损以及各种热处理的变形导致内花键的齿槽宽具有齿距累积误差、齿形误差和齿向误差。
因此即使实际齿槽宽合格,也有可能导致一个理想的外花键无法与之相配合。
这是我们根据最大实体效应而引入一个作用尺寸的概念。
即作用齿槽宽是一个理想外花键在零侧隙下的齿厚。
对于内花键来说(见下图),因为有加工误差,所以实际最大齿槽宽和实际最小齿槽宽就会正好相差一个T(加工误差)。
由于有齿距累积误差、齿形误差和齿向误差,所以最小作用齿槽宽和实际最小齿槽宽正好相差一个λ(综合作用误差=齿距累积误差+齿形误差+齿向误差)。
同理最大作用齿槽宽和实际最大齿槽宽也相差一个λ。
即最小作用齿槽宽和实际最大齿槽宽相差一个T+λ。
对于外花键来说,因为同样有加工误差,所以实际最大齿厚和实际最小齿厚就会正好相差一个T(加工误差)。
由于有齿距累积误差、齿形误差和齿向误差,所以最大作用齿厚和实际最大齿厚正好相差一个λ(综合作用误差=齿距累积误差+齿形误差+齿向误差)。
同理最小作用齿厚和实际最小齿厚也相差一个λ。
即最大作用齿后和实际最小齿厚相差一个T+λ。
3.花键的强度设计因为渐开线花键齿较短,齿根较宽,所以花键齿的根部强度高,应力集中小。
因此在花键的强度设计时,只需考虑两个方面的强度。
一是花键最小横截面上因扭矩而产生的剪应力。
另一个是花键齿面上的接触应力即齿面的压应力。
σ=2*T/(PD*N*A)=4*T/(D*(Do-Di)*N*t)其中σ---花键齿面接触应力T----花键传递的扭矩PD---花键节圆N----花键的齿数A----一个齿的接触面的投影面积Do---外花键大径的最小值Di---内花键小径的最大值D----花键作用节圆=(Do+Di)/2t----花键的配合长度为了提高花键齿面的承载能力,花键一般都需要进行热处理。
低碳钢一般采用渗碳淬火的热处理方式,中碳钢一般采用感应淬火,将齿面的硬度提高到50HRc 左右。
4.花键的检验基本方法,用综合通端花键量规(环规或塞规)控制内花键的作用齿槽宽的最小值或外花键的作用齿厚的最大值,从而控制作用侧隙的最小值。
同时,用非全齿止端量规(环规或塞规)或测量M值(棒间距或跨棒距),对于外花键可测量公法线平均长度W值,控制内花键的实际齿槽宽最大值或外花键的实际齿厚的最小值,从而控制内外花间的额最小实体尺寸。
基本方法是批量生产中常用的检验方法。
方法A,在基本方法的基础上增加用综合止端花键量规(环规或塞规)控制内花键作用齿槽宽最大值或外花键作用齿厚最小值,从而控制作用侧隙的最大值。
这种方法适用于双向转动并有回程要求的传动机构。
方法B,用综合通端花键量规和只和止端花键量规(塞规或环规)分别控制内花键嘴用齿槽宽最小值和最大值或外花键作用齿厚的最大值和最小值,从而控制作用侧隙的最小值和最大值。
这种方法是须在采用方法A时,经过批量生产证明,工艺质量稳定后,方可采用。
若工艺质量出现波动,可能影响产品质量时,还应采用方法A。
单项检验法,用非全齿通规和非全齿止规,或测量棒间距控制花键实际齿槽宽的最大和最小值。
用非全齿通规和非全齿止规,或测量棒间距控制花键实际齿厚的最大和最小值。
同时测量齿距累积误差、齿形误差和齿向误差,控制综合误差。
齿距累积误差和齿向误差允许在花键分度圆附近测量。
这种方法适用于单件或小批量生产、工艺分析、质量分析、无量规,以及因尺寸偏大和偏小而无法制造量规的花键。
下面举一个设计的例子。
如下图所示,外花键要求零件保证最大作用齿厚和最小实际齿厚,内花键要求零件保证最小作用齿槽宽和实际最大齿槽宽。
控制内外花键的作用尺寸的目的是为了保证最小作用侧隙并且零件能够顺利地装配。
保证内外花键的实际最大和最小值的目的是为了控制花键配合的侧隙不能超过设计的许可范围。
5.差齿数的花键设计有时在强度足够的情况下,为了减少花键的生产制造的工时和成本,可以设计成差齿数的花键。
如下图所示,正常的齿数为26齿,现在将齿数减少一般设计成13个齿。
实际的齿的参数是这样的,m=4,Z=13。
原来的齿的参数是这样的m1=2,Z=26。
第一步,按m1=2,Z=26设计基本尺寸和公差。
第二步,当去掉13个齿时,保持第一步中的尺寸和公差不变。
第三步,将实际最小齿厚、实际最大齿厚和最大作用齿厚各加π*m1。
第四步,利用m=4,Z=13及第三步中的齿厚尺寸计算跨棒距。
说明:不能将正常的齿数减少一半模数增加一倍直接去计算跨棒距,原因在于有可能出现正常齿数为偶数但差齿后的齿数变成奇数的情况,此时必须按照上述第三和第四步去计算跨棒距。
三.渐开线花键的实际应用在实际的使用中,花键的主要失效形式为花键轴整体折断、花键齿面压溃和花键齿面磨损。
对于花键轴的整体折断和花键齿面压溃的失效,我们可以增加花键轴的抗剪强度和齿面的接触强度。
对于花键齿面的磨损,在设计时就需考虑给花键增加强制润滑的条件。