直边三角花键测量尺寸计算方法的分析_郎全栋
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花键齿形测绘与计算应用实例花键联接是键联接的一种主要的形式,用来实现轴和轴上零件(如齿轮、带轮等)的周向固定以传递转矩。
花键联接是由具有多个凸齿的轴和相应凹槽的毂孔构成,齿的侧面是工作面,它的特点是承载能力大,定心性和导向性好,对轴的削弱小,一般用于定心精度要求较高和载荷较大的动联接和静联接。
根据齿形的不同,花键可分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键等,而其中的圆柱直齿渐开线花键在航天航空方面有广泛的应用,可同时或分别实现定位、传扭。
花键齿形的测绘是根据实物,采用必要的计量手段,通过对已知参数和测量的参数的分析计算,最终确定出花键齿形的基本参数。
通过测绘应达到比较准确地描绘出花键齿形原设计的本来面目,从而达到能够研制或重新生产该花键轴的目的。
在某型号发电机组中,减速器上的离合器与启动电机的联接采用圆柱直齿渐开线花键副联接。
在某项机组维修任务中,此部位出现故障时,需将离合器(含内花键部分)分解检修,根据零部件的具体结构,通用工具无法分解,若用非常规方法又会对零件表面造成损伤,唯一的办法就是设计一件外花键齿形的专用扳手,利用内花键定位,既可顺利将零部件分解,又不会造成损伤。
设计的关键就是花键齿形的确定。
本文就以此花键扳手的设计来说明花键齿形设计计算的一般过程。
1 对零件公差等级及配合类别的分析因为需设计的外花键扳手与零件的内花键存在配合关系,所以须先对零件进行分析。
此花键联接位于减速器离合器与启动电机之间,将启动电机输出的3900r/min的转速传入到减速器上,从结构上分析属于浮动联接,考虑到装配时必然存在着同轴度的误差及运转时的热膨胀问题,此处的花键配合以间隙配合最为适宜;同时为了减小传递时的振动和噪声,提高传动的精度,间隙又不可能过大,因此,此花键副的配合公差等级应为5级或6级,配合类别应为H/h或H/f。
2 花键的设计与计算2.1 花键齿形的确定根据齿形的不同,花键可分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键,三种花键齿形截然不同,由目测可知此花键齿廓为圆柱直齿渐开线齿廓。
渐开线花键设计计算公式渐开线花键是一种常用于传动装置的机械零件,通过渐开线花键的组合与配合,实现两个轴之间的旋转传动。
渐开线花键设计计算公式一般包括渐开线花键的尺寸、齿数和齿厚的计算公式,以及渐开线花键的切向力和径向力的计算公式等。
首先,我们来看渐开线花键的尺寸计算公式。
渐开线花键的尺寸一般包括齿顶直径(D),齿底直径(d)、齿顶高度(h1)和齿根高度(h2)等。
这些尺寸的计算公式如下:齿顶直径(D)=2r+b齿底直径(d)=2r-b齿顶高度(h1)=0.5h+0.5b齿根高度(h2)=0.5h-0.5b其中,r表示渐开线花键的基圆半径,h表示花键厚度,b表示花键齿廓的宽度。
接下来,我们来看渐开线花键的齿数的计算公式。
渐开线花键的齿数取决于花键齿廓与被齿合轮齿廓的分割数,齿数的计算公式如下:Z=πD/(0.7P)其中,Z表示齿数,D表示齿顶直径,P表示被齿合轮的分度圆周长。
除了尺寸和齿数的计算公式,渐开线花键的切向力和径向力也是设计时需要考虑的重要参数。
我们来看这两个力的计算公式。
Ft=T/(0.5P)其中,Ft表示切向力,T表示传递的扭矩,P表示花键齿廓的分度圆周长。
Fr = Ft * tan(α)其中,Fr表示径向力,α表示花键齿廓的压力角。
需要注意的是,在实际设计中,还需要根据实际工作条件和使用要求对以上公式进行修正和适应。
总结起来,渐开线花键设计计算公式主要包括渐开线花键的尺寸计算公式、齿数计算公式以及切向力和径向力的计算公式。
通过这些公式,我们可以在设计过程中快速准确地计算出渐开线花键的尺寸、齿数和受力情况,从而满足设备的传动需求。
当然,在实际设计中还需要考虑其他因素,如材料、加工工艺和装配要求等,以确保渐开线花键的可靠性和安全性。
第6章键、花键的公差及测量学习目标:通过本章的学习能掌握普通平键和花键的几何参数及其公差配合,重点掌握平键联接公差配合的选用,会正确标注图样上平键联接的公差及表面粗糙度。
6.1 概述键和花键都是机械传动中的标准件,广泛应用于轴与齿轮、链轮、皮带轮或联轴器等可拆卸传动件之间的连接,以传递扭矩、运动兼作导向。
例如变速箱中变速齿轮与轴之间通过平键联接,如图6-1(a)所示,通过花键孔与花键轴的联接如图6-1(b)所示。
(a)平键联接 (b) 花键联接图6-1 键联接示意图6.1.1 单键联接单键按其结构形状不同分为四种:平键、半圆键、楔键、切向键。
如图6-2所示。
(a)平键(b)半圆键(c)钩头锲键图 6-2 单键四种单键连接中,以普通平键和半圆键应用最为广泛。
平键又分为分为普通平键和导向平键,如图6-3所示,普通平键一般用于固定联接,导向平键用于可移动的联接。
普通平键对中性好,制造、装配均较方便;如图6-4所示,半圆平键用于传递较小转矩的轻载联接,常用于圆锥配合。
(a)普通平键(b)导向平键图6-3 平键联接图6-4 半圆键联接如图6-5所示,普通平键根据其两端形状又有A型(两端圆)、B型(两端平)、C型(一端圆、一端平)之分。
(a) 普通A型平键 (b) 普通B型平键 (c) 普通C型平键图6-5 普通平键6.1.2 花键联接当需要传递较大扭矩时,单键联接已不能满足要求,因而单键联接发展为花键联接。
与单键联接相比较具有许多优点,定心精度高、导向性好、承载能力强。
花键联接可固定联接也可滑动联接,在机床、汽车等机械行业中得到广泛运用。
花键分为内花键(花键孔)和外花键(花键轴),按截面形状又有矩形花键、渐开线花键、梯形花键三角形花键等,(如图6-6所示)。
其中矩形花键应用最广。
(a)矩形花键联接(b)渐开线花键联接(c)渐开线花键图 6-6 花键联接本章主要讨论普通平键和矩形花键的公差配合及精度检测。
6.2 平键联接的公差与配合6.2.1 平键的几何参量及标记平键联接由键、轴上键槽和轮毂上键槽三部分组成,通过键的侧面分别与轴槽、轮毂槽的侧面接触来传递运动和转矩。
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。
花键环规M值的测量
廖全文
【期刊名称】《工具技术》
【年(卷),期】1998(32)2
【摘要】花键环规M值的测量贵阳工具厂(550003)廖全文三角花键塞规、渐开线塞规的M值可选择合适的量棒用杠杆卡规测量。
但对于渐开线环规或三角花键环规,既不能采用外尺寸测量方法,用游标卡尺测量又不能保证测量精度,用内径千分表测量也有一定困难。
为此,可利用万能...
【总页数】1页(P43-43)
【关键词】花键环规;M值;三角花键环规;灵敏杠杆
【作者】廖全文
【作者单位】贵阳工具厂
【正文语种】中文
【中图分类】TG815
【相关文献】
1.螺纹环规中径值的测量方法 [J], 安刚
2.浅谈渐开线花键环规校对规的设计改进 [J], 钱宝娟;冯驰;侯国进;张明波
3.螺纹环规中径值的测量方法浅谈 [J], 韩林
4.CrWMn花键塞规、花键环规热处理裂纹分析 [J], 陈杰
5.浅谈环规中径测量时E值的选用 [J], 盛汉华
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渐开线花键完整计算
首先,确定花键的尺寸是计算的起点。
花键有两个关键尺寸,即花键
的高度和花键的宽度。
花键的高度根据机械的需求和工作条件来确定,而
花键的宽度可以根据花键的高度和其他几何关系来计算。
通常,花键的宽
度取花键高度的1.5倍。
接下来,我们需要找出花键的中心和边长。
花键的中心是通过机械设
计中的公式计算得出的,公式中包含了花键的高度和半径等关键参数。
花
键的中心找到后,我们可以计算出花键的边长。
花键的边长是花键工作中
的重要参数,它决定了花键的传动效果和稳定性。
边长通常取花键高度的
3倍。
然后,我们需要画出渐开线花键的图形,并计算出各个尺寸的数值。
渐开线花键的图形是由花键的中心点、母线和花键构成的。
要绘制图形,
我们需要根据花键的高度和宽度,以及花键的中心和边长来确定绘图的起
点和终点,然后通过描绘对应的曲线和弧线,最后便可以获得完整的渐开
线花键图形。
在计算过程中,还需要注意一些细节和技巧。
比如,在花键的计算中,我们需要根据花键的宽度、角度和圆弧的半径来确定花键的形状,并保证
花键的平滑过渡。
此外,在绘制图形的过程中,我们可以使用计算机辅助
设计软件或者数学绘图仪器来帮助绘制出准确的渐开线花键图形。
总结起来,渐开线花键的完整计算包括确定花键尺寸、找出花键的中
心和边长、绘制图形和计算尺寸数值等几个步骤。
在实际应用中,根据机
械设备的需要,我们可以通过以上的计算方法来设计出合适的渐开线花键,并应用于机械传动中。
三角花键齿形角的测定方法三角花键是一种常见的机械连接形式,其特点是传递扭矩和力以及具有定位功能。
齿形角是指三角花键齿槽的一侧面与齿面之间的夹角,是决定三角花键连接性能的重要参数之一、本文将介绍三角花键齿形角的测定方法。
1.测量工具准备测量三角花键齿形角需要使用齿形角测量仪,这是一种常用的专用测量仪器。
此外,还需要助手和底座等辅助设备。
2.测量准备首先,将三角花键装配到底座上。
底座要稳固,以保证测量的准确性。
同时,要注意将三角花键装配到标准位置,并用螺钉或夹具固定。
3.测量过程(1)确定测量点:齿形角测量仪需要测量多个点的齿槽面,并且需要在齿槽末端测量。
一般来说,至少测量7个点,并保证测量点均匀分布在整个齿槽上。
(2)安装测量仪:将齿形角测量仪的测量针安装到底座上,确保测量针可以与三角花键齿槽的齿面和齿槽面接触。
(3)进行测量:让助手帮助保持测量仪的平稳,并进行测量。
将测量针沿着齿槽切入齿面,并以较慢的速度移动,直到测量针头部与齿面接触。
然后继续将测量针沿齿面旋转,直到能够与齿槽面接触。
记录每个测量点的齿槽面和齿面接触的位置。
(4)分析测量结果:将测得的每个测量点的齿槽面和齿面接触的位置进行记录。
根据这些数据可以计算出齿形角的平均值。
4.结果处理对于多次测量得到的齿形角数据,可以计算出平均值、最大值和最小值。
平均值是最为准确的测量结果,最大值和最小值可以用来评估测量结果的稳定性。
5.注意事项:(1)在测量前,要保证齿形角测量仪的准确性。
可以通过参照品校准仪器。
(2)在进行测量时,要保持测量针头部的清洁,以免影响测量准确性。
(3)在进行测量时,要保证测量仪的平稳,避免产生不必要的误差。
(4)选择合适的测量速度,过快的速度容易导致测量不准确。
最后,需要强调的是,在进行三角花键齿形角的测量时,要遵循操作规程,保证测量的准确性和可靠性。
同时,根据具体的应用要求选择合适的齿形角测量仪和测量方法,以满足实际测量需求。