渐开线花键 _生活百科

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渐开线花键【渐开线花键】键齿在圆柱（或圆锥）面上且齿形为渐开线的花键称为渐开线花键。
渐开线花键连线採用齿形定心
基本介绍中文名：渐开线花键
外文名：Involute spline
类别：机械术语
花键：分为矩形花键和渐开线花键
连线：齿形定心
位于：圆柱或圆锥
花键与渐开线花键渐开线花键是花键的一种，而传递转矩的部件一般通过键和花键联接。普遍採用的是矩形花键和渐开线花键。渐开线花键的优点渐开线花键套用日趋广泛。这是由于渐开线花键较矩形花键有许多优点，如齿数多、齿端，齿根部厚，承载能力强，易自动定心，安装精度高。相同外形尺寸下花键小径大，有利于增加轴的刚度。渐开线花键便于採用冷搓、冷打、冷挤等无切屑加工工艺方法，生产效率高，精度高，并且节约材料。渐开线花键参数基本参数渐开线花键的基本参数包括规格、模数、齿数、压力角、变位係数（公称值）。定心花键孔与花键轴之间的定心方法，指的是在直径方向上间隙设定得最小的部位。包括齿面定位、大径定位、小径定位。配合量配合量是指定心部位过盈或间隙状态，包括间隙、中间配合、过盈。基本参数的确定方法从已有的规格中选择合适的参数可节省时间、防止遗漏探讨。合适的参数值可避免表面压溃（静连线）及过度磨损（动连线）等强度校核计算（简单计算法），或花键承载能力校核计算（精确计算法）。一般情况可以直接採用规格值的各参数数值。已有规格参数的特徵1）GB规格（ISO）：压力角符号为M，压力角系列有30°、37.5°（模数0.5～10）、45°（模数0.25～2.5），变为係数0 。2）旧JIS规格：压力角符号M，压力角20°（模数0.8）。3）NES规格（参考）：压力角符号M，压力角30°（模数0.5左右）。4）SAE规格：压力角符号DP，压力角30°（模数0）。参数的补充特徵1）花键的压力角大，则键齿强度大，在传递圆周力相同时，大压力角的正压力也大，故摩擦力大。选择压力角时主要从构件的工作特点去考虑，如有无滑动、浮动以及配合性质和工艺方法等方面考虑。2）加工精密刀具、检具工装时，即使是使用规格参数，也全部需要製作专用件，从这个意义出发是没有必要保证规格参数的。定心与配合量的确定方法定心确定根据花键使用部位的功能来确定定心的类型，花键加工后需要热处理的零件会发生热变形，因此需要将间隙做得大一些。作为减小此间隙的方法，可以给大径（或小径）处进行磨削加工做成大径定位（或小径定位）。精度顺序一般为“齿面定位>大径定位>小径定位”，且磨加工处越多越好，下面是几种常用组合。1）轴类零件：採用大径定位时推荐在大径处进行磨削加工；採用小径定位时推荐在小径处进行磨削加工。2）孔类零件：推荐採用小径定位，并在小径处进行磨削加工。说明：使用小径定位时，很难保证轴的小径磨加工直径与齿面PCD的同轴度，齿面间隙做得较小时，装配会很困难，所以必须注意。配合量确定部分加工方法与公差等级。1）拉刀加工：适用于孔类零件，公差等级IT7级。2）滚齿加工：适用于轴类零件，公差等级IT10级。3）插齿加工：适用于孔、轴类零件，公差等级IT10级。4）雷射线切加工：适用于孔、轴类零件（薄零件），公差等级IT10级，一般不用于量产中。5）热处理：适用于孔、轴类零件，公差宽度+100～200μm 。6）磨加工：适用于孔、轴类零件，公差等级IT6～7级。还可以进行间隙调整，原则上是将孔参数固定后再探讨轴的参数。需要注意的是，即使要用拉刀加工孔，也不能变更其尺寸。其他详细参数的确定方法1）不用来定心的部位，轴小径与孔大径不加公差。2）选择齿底形状是平/圆底时，如果没有特别要求的话定为平底就可以了。原因为轴的抗扭强度与齿底圆角没有关係，花键小径越大强度越强，所以选择小径更大的平底为好。对于孔，如果採用大径定位的话，就必须做成平底。即使一开始没有採用大径定位，为了将来能够在共用该拉刀的产品上实现大径定位，提前做成平底也（在此情况下提前加公差）很有必要。3）在齿顶上加倒角，齿根上加齿根圆角。给齿顶加倒角的原因为：防止对齿面的磕碰伤痕/避开齿根圆角等。但是，在带倒锥的换挡接合齿的轴向上，为了避免齿面接触面积损失得过大，在齿顶上不加倒角。齿根圆角是为了延长刀具寿命、缓和应力集中。4）花键齿面加工的退刀部位上、由于容易发生毛刺、飞边，要特别注意。5）花键加工面的粗糙度（除磨加工处）原则上应定为Ra=2.5μm 。渐开线花键联接的工作特点渐开线花键联接的工作特点主要取决于齿圈的同轴度。当两齿圈的轴线重合时，齿的圆柱渐开线表面是等距的，因为它们是在同一基圆上形成的。这样，扭矩作用时，所有工作齿形点都进入接触，而与齿之间的初始间隙无关。非工作齿形间的所有点，都具有同样的法向间隙jn 。两个齿圈轴线如果平行偏移一个值Δα，花键联接的工作特性和齿的接触状况就要发生剧烈的变化。渐开线花键联接磨损特性损伤形貌花键联接的寿命和承载能力受到两个根本不同的过程的影响：一方面齿的磨损以及由此伴随而来的出现在配合区域的间隙和偏心度扩大；另一方面受切口的影响，动载荷会引起疲劳断裂。典型的磨损形貌如图3所示。在实际套用中，侧面定心的花键大多数损伤可归诸于磨损，有时磨损造成齿根应力集中增大，从而成为导致疲劳损坏的主要原因。