花键计算
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渐开线花键设计计算公式
一、基本齿形
一、尺寸计算
F D
公差和公差值三、
配合公差指齿槽宽和齿厚的公差、1对外花键的齿厚它是作用齿槽宽的下偏差对内花键的齿槽宽取基孔制H 基本偏差d它们是作用齿厚的上偏差f、e和K=0js=(T+取λ)/2 h、配合尺寸的公差
注:1、*以分度圆直径D为基础的公差,其公差单位I为:
当D≤500mm时,I=0.45 3√D+0.001D.
当D>500mm时,I=0.004D+2.1.
**一基本齿槽宽E或基本齿厚S为基础的公差,其公差单位I为:I=0.45 3√E+0.001E或
I=0.45 3√S+0.001S.
式中D、E和S为mm。
2、L为分度圆周长之半,即L=πmZ/2 mm.
3、公差因素φ=m+0.0125D mm.
4、G为花键长度mm.
非配合尺寸的公差
齿向公差F β
7 14 16 18 19 20 21 22 23 23 24 25 25 27 28 29 30
注:当花键长度g(单位:mm)不为表中数值时,可按6.6条给出的计算式计算。
内花键M值和W值计算
一、内花键量棒测量尺寸的计算公式
D'i=D[tanα-tan(α-Emax/D+invα-inva)] cicibci R D式中:
D'i---量棒的计算直径;R a ci---内花键与量棒接触点上的压力角,以弧度表示,α=cos-1ci。
花键综合公差计算
花键综合公差计算是指对花键的各种尺寸公差进行计算和分析,以确定其滑配的精度和可靠性。
具体的计算方法如下:
1. 首先,确定花键的设计尺寸,包括齿高、齿距、花键宽度等。
2. 确定花键的公差等级,一般有IT制(包括IT6、IT7等)和制(包括H7、H8等)。
3. 根据花键的公差等级,查找对应的公差范围表格或公式。
4. 使用公差范围表格或公式计算出花键各个尺寸的公差。
5. 将花键的设计尺寸和公差实施到CAD软件中进行绘制,可以使用软件中的公差功能进行计算和表示。
请注意,以上计算方法仅适用于一般情况下的花键综合公差计算,具体情况还需要根据具体的标准和设计要求进行调整和确定。
建议在实际应用中,参考相应的标准和规范,或者咨询专业人士进行准确的公差计算。
花键测量参数计算花键是一种常用的机械连接方式,在工程中广泛应用于轴、键和轮毂之间的连接。
花键的尺寸参数计算是设计和选择花键连接的重要步骤。
本文将详细介绍花键尺寸参数的计算方法。
花键主要由键长、键高、键宽及槽底圆角四个参数组成。
1.键长(Lk)的计算:键长是花键抵抗剪切力和扭矩的重要参数。
一般根据连接材料的性质和使用条件来确定键长。
a.当连接轴和轮毂的直径比较小时,一般取键长为连接面域内的径向长度。
b.当连接轴和轮毂的直径比较大时,一般取键长为轴的半径与轮毂的半宽之和。
c.当存在径向力的情况下,一般根据力的大小和工作条件来确定键长。
2.键高(Hk)的计算:键高是花键抵抗剪切力的主要参数。
键高需要满足一定的强度要求,一般根据连接材料的静强度来确定。
键高计算公式:Hk≥(4Ft/π*σ)^1/3其中,Ft为设计考虑的剪切力,σ为连接材料的静强度。
3.键宽(Bk)的计算:键宽是花键抗扭矩的重要参数。
键宽计算公式:Bk≥(16T/π*τ)^1/3其中,T为设计考虑的扭矩,τ为连接材料的剪切强度。
4.槽底圆角(R)的计算:槽底圆角是花键槽底部分的半径。
槽底圆角的设计主要是为了避免应力集中。
一般取槽底圆角的半径为花键宽度的1/8总结:花键的尺寸参数计算是花键连接设计的关键步骤。
根据连接轴和轮毂的直径以及受力情况来确定键长;根据连接材料的静强度来确定键高;根据设计考虑的扭矩和连接材料的剪切强度来确定键宽;槽底圆角一般取键宽度的1/8、这些参数的计算有助于确保花键连接的可靠性和稳定性。
花键齿轮公式计算花键和齿轮是机械工程领域中常见的传动装置,用于传递转矩和旋转运动。
通过花键和齿轮的设计和计算,可以确定其尺寸、数量和间距,以满足特定的传动需求。
以下是花键和齿轮的公式计算的详细介绍。
1.花键计算:花键是一种轴与轴孔连接的装置,常用于连接和传递扭转运动。
花键的设计包括花键长度、宽度和深度的计算。
1.1花键长度计算:花键长度取决于轴的直径和轴孔的深度。
一般来说,花键长度应大于轴孔长度,以确保花键完全插入轴孔。
花键长度计算公式为:花键长度=轴孔深度+轴直径1.2花键宽度计算:花键宽度取决于所需的传动转矩和材料的强度。
花键承载转矩的能力与花键的宽度成正比。
花键宽度计算公式为:花键宽度=2*(传动转矩/材料的弯曲强度)1.3花键深度计算:花键深度应适当选择,以确保花键固定在轴上,并能够承受传递的扭矩。
通常,在花键宽度的3-5倍范围内选择适当的花键深度。
2.齿轮计算:齿轮是一种用于传递和调整扭转运动的装置。
齿轮的设计包括模数、齿数、啮合角和模数系数等参数的计算。
2.1模数计算:模数是一个用于描述齿轮尺寸比例的参数,通常用于直齿轮设计。
模数计算公式为:模数=轴的直径/齿数2.2齿数计算:齿数是用于描述齿轮的齿数的参数。
齿数计算公式为:齿数=(π*轴的直径)/(2*模数)2.3啮合角计算:啮合角用于描述两个啮合齿轮之间的相对位置。
啮合角的计算取决于齿轮的模数和齿数。
啮合角计算公式为:啮合角 = acos((2 * 齿数1 - 齿数2) / (2 * 齿数1))2.4模数系数计算:模数系数描述齿轮齿廓的形状和尺寸。
模数系数计算公式为:模数系数=模数/齿数以上是花键和齿轮的常见计算公式。
根据传动需求和材料特性,可以使用这些公式计算和设计出符合要求的花键和齿轮。
此外,还需要考虑其他因素,例如齿面硬度、磨损和润滑等,以确保花键和齿轮的稳定和可靠运行。
圆柱直齿花键公式计算项目代号公式分度圆直径 D mZ基圆直径D b mZcosaαD 周节p πm内花键大径尺寸30°平齿根30°圆齿根45°圆齿根D e iD e iD e im(Z+1.5)m(Z+1.8)m(Z+1.2)内花键大径下偏差0内花键大径公差IT12 IT13 IT14 内花键渐开线终止圆直径最小值30°平齿根或圆齿根45°圆齿根D F i m i nD F i m i nm(Z+1)+2C Fm(Z+0.8)+2C F内花键小径基本尺寸D i i D F e m a x+2C F 内花键小径极限偏差见表基本齿槽宽 E 0.5πm作用齿槽宽最小值E v m i n0.5πm实际齿槽宽最大值E m a x Evmin+(T+λ) 实际齿槽宽最小值E m i n Evmin+λ作用齿槽宽最大值E v m a x Emax-λ外花键作用齿厚上偏差sx V见表外花键大径基本尺寸30°平齿根或圆齿根45°圆齿根D e eD e em (Z+1)m (Z+0.8)外花键大径上偏差Es V/tana D 外花键大径公差见表外花键渐开线起始圆直径最大值D F e m a x外花键最小尺寸30°平齿根30°圆齿根45°圆齿根D i eD i eD i em(Z-1.5)m(Z-1.5)m(Z-1.5)外花键小径上偏差es V/tana I见表外花键小径公差基本齿厚S 0.5πm作用齿厚最大值S V m a x S+es V实际齿厚最小值S m i n S V m a x-(T+λ) 实际齿厚最大值S m a x S V m a x-λ作用齿厚最小值S V m a x S m i n+λ齿形裕度C F0.1m渐开线圆柱齿轮基本齿廓齿廓参数基本齿廓代号数值名称齿顶高h a m工作高度h'2m顶隙c0.25m全齿高h 2.25m齿距pπm齿根圆角ρf≈0.38m半径注:1.渐开线圆柱齿轮的基本齿廓是指基本齿条的法向齿廓。
花键计算公式范文花键是一种机械连接方式,用于实现旋转传动。
在机械设计中,经常需要计算花键尺寸和花键间隙,以确保花键能够承受旋转传动所产生的力矩和轴向载荷。
花键的计算公式通常包括花键厚度、长度、半径等参数的计算。
下面将详细介绍花键的计算公式。
1.花键轴向力计算公式:花键轴向力是花键在旋转传动中所承受的力矩。
花键轴向力可以通过以下公式计算:F=(2*T)/(l*B)其中,F为花键轴向力,T为传递的力矩,l为花键长度,B为花键宽度。
2.花键侧向力计算公式:花键侧向力主要是由于旋转传动中的离心力和惯性力产生的。
花键侧向力可以通过以下公式计算:F1=(π*d*B*ρ*(r*r))/4其中,F1为花键侧向力,d为轴直径,B为花键宽度,ρ为材料密度,r为花键半径。
3.花键切向力计算公式:花键切向力是花键所接受的切向力矩,通过以下公式计算:F2=T/r2其中,F2为花键切向力,T为传递的力矩,r2为内花键半径。
4.花键可承受的最大力矩计算公式:花键可承受的最大力矩可以通过以下公式计算:Tmax = (π*d*B*σ)/(2*K)其中,Tmax为可承受的最大力矩,d为轴直径,B为花键宽度,σ为花键材料的抗拉强度,K为可靠系数。
5.花键长度计算公式:花键长度可以通过以下公式计算:L=2*T/(π*d*B*σ)其中,L为花键长度,T为传递的力矩,d为轴直径,B为花键宽度,σ为花键材料的抗拉强度。
6.花键宽度计算公式:花键宽度可以通过以下公式计算:B=2*T/(π*d*L*σ)其中,B为花键宽度,T为传递的力矩,d为轴直径,L为花键长度,σ为花键材料的抗拉强度。
7.花键厚度计算公式:花键厚度可以通过以下公式计算:H=(d/4)*((B*d)/(2*T))^0.33其中,H为花键厚度,d为轴直径,B为花键宽度,T为传递的力矩。
除了上述公式,花键的计算还需要考虑轴和轴孔的匹配情况,以确保花键能够正确地装配和传递力矩。
此外,花键计算还需要考虑花键的产生工艺、材料强度等因素。
齿数Z模数m压力角α分度圆直径D渐开线起始圆直径Dfmax基圆直径Db34 2.520858279.874通端大径最小值Deemax+2CF+0.1m90.25齿形终止圆直径Deemax+2CF90小径Dfmax k782k7由国标GB3478.1-83得T+λλT0.0820.0340.048Smax=S-S上差=Svmax-λSvmax=Smax+λ5.373 5.407Smin=S-S下差=Svmax-(T+λ)Svmin=Smin+λ5.325 5.359T=Smax-Smin0.048由国标GB5106-85表2查得D=85,S=5.383时H1Z1Y10.010.0050.005按国标GB5106-85表6公式计算通端花键环规齿槽宽上极限尺寸TS1=Svmax-Z1+H1/25.407通端花键环规齿槽宽下极限尺寸Ti1=Svmax-Z1-H1/25.397通端花键环规齿槽宽磨损极限尺寸Tu1=Svmax+Y15.412量棒直径θ=S/D*180/π3.621767Dri=D*sinθ/cos(α-θ)5.596523按5.5965在优先系数R40中取偏大的值为5.6量棒与花键环规齿形接触处的压力角αxinvαx=E/D+(invα-Dri/Db)inv20°0.0149查表TS1invαTS1αTS1换算成弧度5.4070.00840116.60840.289871263 Ti1invαi1αi15.3970.00828416.532270.288542597 Tu1invαu1αu15.4120.0084616.64620.290530998棒间距Mri=Db/cosαx-DriMri(TS1)77.75136Mri(Ti1)77.71842Mri(Tu1)77.76779大径Dee小径Die变位系数X弧齿厚S CF S上差S下差89.5840.8 5.3830.25-0.01-0.058止端大径最小值Deemax+2CF+0.1m90.25齿形终止圆直径Deemax+2CF90小径(D+2*Dfmax)/3js883js8止端花键环规齿槽宽上极限尺寸ZS1=Svmin+H1/25.364止端花键环规齿槽宽下极限尺寸Zi1=Svmin-H1/25.354ZS1invαZS1αZS15.3640.00789516.27560.28406 Zi1invαZi1αZi15.3540.00777816.19610.28268 Mri(ZS1)77.60861Mri(Zi1)77.57499。
渐开线花键计算公式及参数标注方法一、渐开线花键图形圆柱直齿渐开线花键30°平齿根、30°圆齿根、37.5°圆齿根和45°圆齿根,见下图:二、渐开线花键的计算见注③三、渐开线花键的标注1.一般规定在零件图样上,应给出制造花键时所需的全部尺寸、公差和参数,列出参数表,表中应给出齿数、模数、压力角、公差等级和配合类别、渐开线终止圆直径最小值或渐开线起始圆直径最大值、齿跟圆弧最小径曲率半径及其偏差、以及按GB/T3478.5与选用的检验方法有关的相应项目。
也可列出其他项目,例如:大径、小径及其偏差、M值和W 值等项目,必要时画出齿形放大图。
2.标注示例在有关图样和技术文件中,需要标记时,应符合如下规定:内花键:INT外花键:EXT花键副:INT/EXT齿数:z(前面加齿数值)模数:m(前面加模数值)30°平齿根:30P30°圆齿根:30R37.5°圆齿根:37.545°圆齿根:4545°直线齿形圆齿根:45ST公差等级:4、5、6或7配合类别:H(内花键);k、js、h、f、e或d(外花键)标准号:GB/T3478.1-2008示例1:花键副,齿数24,模数2.5、30°圆齿根,公差等级为5级,配合类别为H/h。
花键副:INT/EXT 24z×2.5m×30R×5H/5h GB/T3478.1-2008内花键:I NT 24z×2.5m×30R×5H GB/T3478.1-2008外花键:EXT 24z×2.5m×30R×5h GB/T3478.1-2008示例2:花键副,齿数24、模数2.5、内花键为30°平齿根、公差等级为6级;外花键为30°圆齿根、公差等级为5级、配合类别为H/h。
花键副:INT/EXT 24z×2.5m×30P/R×6H/5h GB/T3478.1-2008内花键:INT 24z×2.5m×30P×6H GB/T3478.1-2008外花键:EXT 24z×2.5m×30R×5h GB/T3478.1-2008示例3:花键副,齿数24、模数2.5、37.5°圆齿根、公差等级6级、配合类别为H/h。
双径节花键尺寸计算
1.花键厚度(T)的计算:
花键的厚度是根据轴的直径、材料的强度和扭矩来确定的。
一般地,花键的厚度要保证大于轴的直径的1/8,即T>d/8
2.花键长(L)的计算:
花键的长是指在轴上的有效长度,也就是花键槽的长度。
一般地,花键的长应该大于等于1.5倍的花键厚度,即L>=1.5T。
3.花键槽的宽(W)的计算:
花键槽的宽是根据轴的直径和花键的厚度进行计算的。
一般地,花键槽的宽应该大于等于花键厚度的1.5倍,即W>=1.5T。
4.花键槽的深(D)的计算:
花键槽的深是指从轴端到花键槽底部的距离。
一般地,花键槽的深应该大于花键厚度的1.5倍,即D>=1.5T。
5.花键槽的轴向长度(H)的计算:
花键槽的轴向长度是指花键从槽底到槽顶的距离。
一般地,花键槽的轴向长度应该大于花键的两倍,即H>=2T。
6.花键尺寸的调整和容差:
在实际应用中,花键的尺寸需要进行调整和容差的考虑。
一般地,为了确保花键的装配和拆卸的便利性,花键的尺寸会稍微小于轴的直径。
一般来说,花键的尺寸可以按以下公式计算:K=d-2T-ε,其中K为花键有效长,d为轴的直径,ε为容差。
总结起来,双径节花键的尺寸计算需要考虑的参数包括花键厚度、花
键长、花键槽的宽、花键槽的深、花键槽的轴向长度以及尺寸调整和容差。
通过合理地计算这些尺寸参数,可以确保双径节花键具有良好的连接性能
和使用寿命。
不同的应用场景和要求可能需要特定的尺寸计算方法,因此
在实际设计中需要根据具体情况进行合理调整。
基于GB/T17855-1999方法的端面花键齿承载能力计算1.术语、代号及说明2.计算(渐开线花键)2.1名义切向力FtFt=2000×T/D本例:Ft=2000×T÷19.098=104.72T N2.2单位载荷WW=Ft/z×l×cosαD本例:W=104.72T/24×25×cos34°=0.2105T N/mm2.3系数(1)使用系数K1(2)齿侧间隙系数K2当花键副的受力状态如图1所示时,渐开线花键或矩形花键的各键齿上所受的载荷大小,除取决于键齿弹性变形大小外,还取决于花键副的侧隙大小。
在压轴力的作用下,随着侧隙的变化(一半圆周间隙增大,另一半圆周间隙减小),内花键与外花键的两轴线将出现一个相对位移量e0。
其位移量e0的大小与花键的作用侧隙(间隙)大小和制造精度高低等因素有关。
产生位移后,使载荷分布在较少的键齿上(对渐开线花键失去了自动定心的作用),因而影响花键的承载能力。
此影响用齿侧间隙系数K2予以考虑.通常K2=1.1~3.0。
当压轴力较小、花键副的精度较高时,可取K2=1.1~1.5;当压轴力较大、花键副的精度较低时,可取K2=2.0~3.0;当压轴力为零、只承受转矩时,K2=1.0。
图1 只承受压轴力F、无转矩T,内外花键的位置(3)分配系数K3花键副的内花键和外花键的两轴线在同轴状态下,由于其齿距累积误差(分度误差)的影响,使花键副的理论侧隙(单齿侧隙)不同,各键齿所受载荷也不同。
这种影响用分配系数K3予以考虑。
对于磨合前的花键副,当精度较高时(按GB/T 1144标准为精密级的矩形花键或精度等级按GB/T3478.1标准为5级或高于5级时),K3=1.1~1.2;当精度较低时(按GB/Tll44标准为一般用的矩形花键或精度等级按GB/T3478.1标准低于5级时),K3=1.3~1.6。
对于磨合后的花键副,各键齿均参与工作,且受载荷基本相同时,取K3=1.0。
渐开线花键设计计算首先是花键的尺寸计算。
主要计算包括花键的基本尺寸、花键与工作面的接触长、花键的接触宽度等。
其中,花键的基本尺寸包括花键的长度、风车基圆半径、厚度和刀床游隙。
接触长的计算是为了保证花键与工作面的接触面积足够大,避免局部应力过大。
接触宽度的计算是为了确保花键与工作面之间的平稳滚动,避免滑动和磨损。
其次是花键的强度计算。
主要计算包括花键的弯曲应力、剪切应力和接触应力等。
弯曲应力是由于花键在工作过程中受到转矩的作用而产生的,需要确保花键弯曲应力不超过材料的抗弯强度。
剪切应力是由于花键在工作过程中受到切向力的作用而产生的,需要确保花键剪切应力不超过材料的抗剪强度。
接触应力是由于花键与工作面的接触而产生的,需要确保花键接触应力不超过材料的抗压强度。
渐开线花键的设计计算还需要考虑一些其他因素,如材料的选择、加工工艺和使用环境等。
材料的选择应考虑材料的机械性能和耐磨性,一般选择高硬度、高强度和高韧性的材料。
加工工艺应选择合适的加工方法,如铣削、磨削和切削等。
使用环境应考虑温度、湿度和腐蚀性等因素,选择合适的润滑剂和防腐剂等。
在实际应用中,渐开线花键的设计计算需要根据具体的应用要求进行调整和优化。
有时候需要进行多次尺寸和强度的计算,进行不同方案的对比和分析,选择合适的设计方案。
同时,还需要进行实验验证,检验设计方案的可行性和稳定性。
总之,渐开线花键设计计算是机械工程中一个复杂而重要的任务。
通过合理的尺寸和强度计算,可以确保花键在工作过程中的稳定性和可靠性。
同时,也需要考虑材料、加工工艺和使用环境等其他因素,综合考虑,选择合适的设计方案。
30°渐开线花键的设计计算
已知:
m=1.25
Z=24
αD=30°
1、分度圆直径D: D=mZ=1.25*24=30
2、基圆直径Db: Db=mZCOSαD=1.25*24*cos30=25.98
3、齿距p: p=πm=1.25π=3.927
4、内花键大径基本尺寸Dei: Dei=m(Z+1.5)=1.25*(24+1.5)=31.875
5、内花键大径下偏差: 0
6、内花键大径公差:IT12-14,取IT12,公差值0.25
7、内花键渐开线终止圆直径最小值DFimin:
DFimin=m(Z+1)+2CF=1.25*(24+1)+2*0.125=31.5
8、内花键小径基本尺寸Dii:
Dii=DFemax+2CF=28.62+2*0.125=28.87
9、内花键小径极限偏差:查机械设计手册,为
10、基本齿槽宽E: E=0.5πm=0.5*π*1.25=1.963
11、作用齿槽宽EV: EV=0.5πm=1.963
12、作用齿槽宽最小值EVmin: EVmin=0.5πm=1.963
13、实际齿槽宽最大值Emax:
Emax=EVmin+(Τ+λ)=1.963+0.137=2.100,
其中Τ+λ查机械设计手册,为0.137
14、实际齿槽宽最小值Emin: Emin=EVmin+λ=1.963+0.048=2.011
其中λ值查机械设计手册,为0.048
15、作用齿槽宽最大值EVmax: EVmax=Emax-λ=2.100-0.048=2.052
16、外花键作用齿厚上偏差esV:查机械设计手册,为0
17、外花键大径基本尺寸Dee:Dee=m(Z+1)=1.25*(24+1)=31.25
18、外花键大径上偏差esV/tanαD: 0
19、外花键大径公差:查机械设计手册,为0.16
20、外花键渐开线起始圆直径最大值DFemax:
DFemax=2 =28.62
其中:Db=25.98 D=30 αD=30° hs=0.6m=0.6*1.25=0.75
esV/tanαD=0
21、外花键小径基本尺寸Die: Die=m(Z-1.5)=28.125
22、外花键小径上偏差esV/tanαD:0
23、外花键小径公差:IT12-14。
选IT12,公差值0.21
24、基本齿厚S:S=0.5πm=0.5π*1.25=1.963
25、作用齿厚最大值SVmax: SVmax=S+esV=1.963+0=1.963
26、实际齿厚最小值Smin:
Smin=SVmax-(Τ+λ)=1.963-0.137=1.826
27、实际齿厚最大值Smax: Smax=SVmax-λ=1.963-0.048=1.915
28、作用齿厚最小值SVmin: SVmin=Smin+λ=1.826+0.048=1.874
29、齿形裕度CF: CF=0.1m=0.1*1.25=0.125
30、渐开线花键齿根圆弧最小曲率半径Rimin、Remin:
查机械设计手册,为Rimin=Remin=0.25
31、齿距累计公差Fp:查机械设计手册,为0.062(选7级公差)
32、齿形公差ff:查机械设计手册,为0.048(选7级公差)
33、齿向公差Fβ:查机械设计手册,为0.019。