花键测量参数计算
DIN5480花键轴主要参数计算
1、主要参数公差大小径：d a1公差d af1公差下偏差Adf1跨棒距：M 1max =M 1+A *M1×(A s -T eff )M 1min =M 1+A *M1×(A s -T G )2、量棒φ6M 1=126.095A *m1=1.52A s =-0.028T eff =0.023T G =0.063M 1max =M 1+A *M1×(A s -T eff )M 1min =M 1+A *M1×(A s -T G )DIN5480标准花键轴花键主要参数公差查DIN5480相应模h11上偏差为0查DIN5480-2相应模数下的齿顶圆直径d a1=m*z 1+2*x 1*m+0.9*m齿根圆直径d af1=m*z 1+2*x 1*m-2*h fph fp =0.55m(拉刀)；0.60m（滚刀）；0.65m(插齿刀)S 1M 1:dimension over measuring circles（跨棒距名义尺寸），在DIN5480-2中查找相S min =S 1+A s -T G =S 1+As-T ac -T eff S max =S 1+A s -T effS vmax =S 1+A sA *M1：deviation factor for inspection dimensionM1（M1的偏差系数），在DIN548寸表125.957T act ：actual tolerance（实际公差）126.017算例：跨棒距M1计算：例如：花键轴，DIN5480-W120×3×38×8fAs：tooth thickness deviation（齿厚偏差），在DIN5480-1 2006版本P24页“T G ：total tooth thickness/space width tolerance（总（齿厚/齿槽）公差）T eff ：effective tolerance（齿厚公差，作用齿槽）S 1S vmax =S 1+A sS max =S 1+A s -T effS min =S 1+A s -T G =S 1+A s -T ac -T eff 6.186.2436.2716.226.18数公差相应模数下的公称尺寸表数下的公称尺寸表N5480-2中查找相应模数下的检验尺寸表系数），在DIN5480-2中查找相应模数下的检验尺24页“偏差和公差”图表上查找齿槽）公差）T act=0.04。
DIN5480花键参数及校核
校核计算（参考GB/T 17855-1999）
参数 花键齿数 花键模数 压力角 高变位系数 齿顶高 齿根高 齿根高 齿根高 节圆直径 内齿顶圆直径 内齿根圆直径 内齿根圆直径 内齿根圆直径 外齿顶圆直径 外齿根圆直径 外齿根圆直径 外齿根圆直径 外花键齿厚 内花键齿槽宽 齿根圆角半径
能在10e8循环次以下正常工作
长期无磨损能力 σH 31.92 [σH2] 50
能长期无磨损工作
参数代码 z m α X Hap
Hfp(拉刀) Hfp(滚齿) Hfp(插齿)
D Da2 Df2(拉刀) Df2(滚齿) Df2(插齿) Da1 Df1(拉刀) Df1(滚齿) Df1(插齿) S1 e2 ρ
输入
名称
参数代码 输 入
24 输入扭矩
T
1433
2 弯矩
Mb
0
30 结合长度
L
50
-0.05 材料的屈服强度
50.400 齿面耐磨损许用压应力
[σH1]
75
49.600 齿面耐磨损许用压应力
[σH2]
50
45.600 45.400 45.200 3.026 3.026 0.320
备注： 1.黄色区域输入相关参数； 2.DIN5480花键参数计算仅计算大小径和齿厚等， 公差等查阅DIN5480-1-2006； 3.校核计算参考GB/T 17855-1999花键承载能力计 算方法；校核按照拉刀加工方式计算的参数校核。
花键强度校核结果（GB/T 17855-1999）
校核项目
计算值（MPa） 许用值（MPa）
校核结果
齿面接触强度 σH 31.92 [σH] 252
通过
30度SAE花键计算
0.0003
2.2+14.7/P
最大轮廓Ffm(maximum allowable negative profilevariation)
-0.0005
-(4+17/P)
Fp(maximum allowable total index variation)
0.0015
λ/0.6-2Ffp-Fβ
内花键最小有效键槽宽svmin （minimum effective space width 30 deg spline）
最小齿厚t4min(minimum actual tooth thickness)
0.1001 2.4936 2.3803
最小齿厚t5min(minimum actual tooth thickness)
2.3605
最小齿厚t6min(minimum actual tooth thickness)
2.3332
0.1035
svmin+f(m+λ)
s6max(maximum actual space width)
0.1019
svmin+f(m+λ)
s5max(maximum actual space width)
0.1009
s4max(maximum actual space width)
外花键最大有效齿厚 tvmax(maximum effective tooth thickness)
22.2250
小径Dimax(maximum minor diameter)
外花键小径Dre（minor diameter）
22.3689 20.2481
(N+1)/P+2Cf
花键参数
齿距累计误差Fp，矩形数据显示的是 数据组数据与新测量数据的代数和 fp 的矩形数据表示 相邻两个被测数据 的代数和。 fu的矩形数据表示 相邻3个数据的代 数和 。
导致每个齿与齿的配合的间隙都是不 同的。最小间隙决定了配合状况，齿 距偏差减少了作用侧隙的范围。
花键止规设计 Φ28.697 （导向）=内花键小径最小值-0.003 Φ 29.901=（1/3分度圆直径+2×30.06）/3 MRe 通过花键M值计算所得。
Φ30.06=花键大径最小值- 0.3m
最小实际弧齿槽宽和最大实际弧齿厚：这些尺寸不能用于作为接收或拒 收零件的标准。
如果实际弧齿槽宽小于最小值，但没有影响最小作用弧齿槽宽，或者如 果实际弧齿厚大于最大值，但没有影响到最大作用弧齿厚，这种偏差小 于期望值的零件是可用的，不应判定为不合格品。这些尺寸在工艺中仅 作为非强制性的参考尺寸。它们也可以用于分析过小作用弧齿槽宽或过 大作用弧齿厚的情况，以判定这些情况是否由于超差的作用误差造成的。
塞规测量作用齿槽的下差 和实际齿槽的上差，环规测作用齿厚的上差和 实际齿厚的下差。而对于单一要求控制棒间距时，有两个实际偏差即可。 要求控制产品的综合作用效果，有两个作用偏差也足够了也就是说完全 控制一个花键，需要四个量规，即全形通规， 止规， 不全行通 止规。
美标 ANSI B92.1 齿数 模数 25.4 /32 =0.79375 压力角 分度圆直径 = m *z 基圆直径 = m*z*cosα 作用齿槽宽最小值
齿向公差
齿径向跳动
跨棒距 量棒直径 齿根圆直径 齿根圆角半径
齿形公差 齿向测量长度 齿距累计公差
花键测量参数计算
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。
渐开线内花键参数的精确测量与计算_原宏
提高其工作效率［４］。
参考文献 ［１］ 王艳坤.煤矿井下掘进机电设备的节能环保对策探析［Ｊ］.科技
展望，2014（17）：38. ［２］ 王强.基于变频节能技术在煤矿机电设备中的应用［Ｊ］.机械管
理开发，2015（3）：66- 67；87. ［３］ 李健伟.煤矿井下掘进设备的节能方式应用研究［Ｊ］.科技创新
用煤油将工件花键孔中的油污清洗干净，以确 保测绘的准确性。 1.2 内花键棒间距的测量
选取直径分别为 d1 和 d2 的两副量棒，用内径千 分尺分别测出量棒为 d1 时的棒间距 M1，量棒为 d2 时的棒间距 M2，如图 1 所示。
d（1 d）2
图 １ 内花键棒间距 收稿日期：2017- 03- 20 作者简介：原宏（1968—），男，山西阳城人，本科，毕业于太原 理工大学，工程师，现就职于太原工具厂。
赵俊飞：煤矿井下掘进机电设备的节能探讨
· 45 ·
机械自身损耗的比例。目前，我国众多煤矿工业生产 企业所使用的掘进机机电设备的功率相对较低，不 利于对煤矿资源开采，同时还降低煤矿工业生产企 业自身的经济效益。尤其在经济发展新常态的环境 下，很难保障煤炭生产企业稳定的经营。现今掘进机 的工作能力在实际工作中，运转消耗在总体消耗中 占据较大的比例，甚至实际运转消耗与工作效率一 致。因此，对于机电一体化和电气自动化煤矿生产企 业而言，为了保障工作效率高于运转损耗应充分发 挥掘进机自身的效能，通过实施维护和保养的方式
（4）
式中：M 为渐开线内花键量棒棒间距；d 为量棒直
·8·
机械管理开发 jxglkfbjb@
第 32 卷
径；D 为分度圆直径；αm 为量棒接触点压力角［２］。 1.7 齿形图的形成
用计算出的各组 S、m、α 值代入公式（5）和公 式（6）中，算出渐开线内花键齿根圆齿槽宽 Sei、齿顶 圆齿槽宽 Sii、算出渐开线内花键上 5～7 个任意圆 齿槽宽，再用多段线连接起来,形成齿形图，如图 2 所示。
花键计算公式
E Emax
Emin
查表
78 77.75 77.5
72.68725649 72.90683669 73.12919523
3.926990817
3.97527344 4.004243013 4.047697374 4.120121308
3.949433643 3.959458088
2.397074884 2.42160312 2.458395475 2.519716065
3.97527344 4.004243013 4.047697374 4.120121308
3.162228334 2.375590523 3.949433643 3.171450554 2.384117846 3.959458088
3.952830613 3.971775742 4.000986649 4.051462407 3.926990817
62 61.8 61.6
0
49.5 49.35 49.2
0
77.5 77.25
77 0
57.74980519 46.30507532 72.18725649 57.92546936 46.43802321 72.40683669 58.10335619 46.57252409 72.62919523
外花键小径基本尺寸 30圆齿根 30平齿根 37.5圆齿根 45圆齿根
外花键小径上偏差
Evmax
Evmin Dee Dee Dee
Dfemax
Die Die Die Die
外花键小径公差
基本齿厚 作用齿厚最大值 作用齿厚最小值
公差等级为4级 公差等级为5级 公差等级为6级 公差等级为7级 实际齿厚最大值 公差等级为4级 公差等级为5级 公差等级为6级 公差等级为7级 实际齿厚最小值 公差等级为4级 公差等级为5级 公差等级为6级 公差等级为7级
ANSI92.1花键计算
参数代号结果备注模数m 2.116666667齿数z 14压力角φ D 30度分度圆直径D 29.63333333mz 基圆直径DB 25.66321947mzcosa 花键长度L 30齿厚修正量es 0h级公差基本齿厚、齿槽宽S bsc 3.3248522250.5πm i ∗i ∗0.001422168i**i**0.0006749650.0412202794级总公差10i* + 40i** 0.0659524465级总公差16i* + 64i**0.1030506976级总公差25i* + 100i**0.1648811157级总公差40i* + 160i**机加公差T 0.0170889714级总公差0.024*******级总公差0.0358345766级总公差0.0535058187级总公差0.023*******级公差0.0332202465级公差0.0466130226级公差0.0664404917级公差0.0139793334级总公差0.022*******级总公差0.0349483336级总公差0.0556686257级总公差0.008381784级总公差0.010*******级总公差0.0131465326级总公差0.020*******级总公差外花键Max EffectiveSV max 3.324852225S bsc − es 3.2836319464级总公差SV max − (T + λ) 3.2588997795级总公差SV max − (T + λ) 3.2218015286级总公差SV max − (T + λ) 3.159971117级总公差SV max − (T + λ) 公式SV max − λ3.3077632544级总公差3.3000628315级总公差3.2890176496级总公差F βTotal LeadVariation, in mm S maxMax Actual T + λ总公差S min Min Actual λ作用变量 F p Total Index Variation, in mm f f Total Profile Variation, in mm3.2713464077级总公差量棒直径de 4.0641.92/P*25.4invφ D0.053751494tan φ-φinvφ e 0.096433161φ e35.80387度0.09643 Sec φ e 1.233008668跨棒距Me35.70697205偶数齿D b sec φ e + d eMe27.38000768奇数齿(D b cos 90°/N) sec φ e + de外花键。
DIN5480花键参数及校核
花键强度校核结果（GB/T 17855-1999）
校核项目
计算值（MPa） 许用值（MPa）
校核结果
齿面接触强度 σH 31.92 [σH] 252
通过
齿根弯曲强度 σF 38.45 [σF] 396
通过
扭转与弯曲强度 σv 140.84 [σv] 315
通过
齿面耐磨损能力 σH 31.92 [σH1] 75
50.400 齿面耐磨损许用压应力
[σH1]
75
49.600 齿面耐磨损许用压应力
[σH2]
50
45.600 45.400 45.200 3.026 3.026 0.320
备注： 1.黄色区域输入相关参数； 2.DIN5480花键参数计算仅计算大小径和齿厚等， 公差等查阅DIN5480-1-2006； 3.校核计算参考GB/T 17855-1999花键承载能力计 算方法；校核按照拉刀加工方式计算的参数校核。
参数代码 z m α X Hap
Hfp(拉刀) Hfp(滚齿) Hfp(插齿)
D Da2 Df2(拉刀) Df2(滚齿) Df2(插齿) Da1 Df1(拉刀) Df1(滚齿) Df1(插齿) S1 e2 ρ
输入
名称
参数代码 输 入
24 输入扭矩
T
1433
2 弯矩
Mb
0
30 结合长度
L
50
-0.05 材料的屈服强度
能在10e8循环次以下正常工作
长期无磨损能力 σH 31.92 [σH2] 50
能长期无磨损工作
DIN5480花键参数计算
校核计算（参考GB/T 17855-1999）
参数 花键齿数 花键模数 压力角 高变位系数 齿顶高 齿根高 齿根高 齿根高 节圆直径 内齿顶圆直径 内齿根圆直径 内齿根圆直径 内齿根圆直径 外齿顶圆直径 外齿根圆直径 外齿根圆直径 外齿根圆直径 外花键齿厚 内花键齿槽宽 齿根圆角半径
花键计算
30°渐开线花键的设计计算已知：m=Z=24αD=30°1、分度圆直径D： D=mZ=*24＝302、基圆直径Db： Db＝mZCOSαD＝*24*cos30＝3、齿距p： p=πm=π=4、内花键大径基本尺寸Dei： Dei＝m(Z+=*(24+=5、内花键大径下偏差： 06、内花键大径公差：IT12－14，取IT12，公差值7、内花键渐开线终止圆直径最小值DFimin：DFimin=m(Z+1)+2CF=*(24+1)+2*=8、内花键小径基本尺寸Dii：Dii=DFemax+2CF=+2*=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=πm=*π*=11、作用齿槽宽EV： EV＝πm＝12、作用齿槽宽最小值EVmin： EVmin＝πm＝13、实际齿槽宽最大值Emax：Emax＝EVmin+（Τ+λ）=+=，其中Τ+λ查机械设计手册，为14、实际齿槽宽最小值Emin： Emin＝EVmin+λ＝+＝其中λ值查机械设计手册，为15、作用齿槽宽最大值EVmax： EVmax＝Emax－λ＝－＝16、外花键作用齿厚上偏差esV：查机械设计手册，为017、外花键大径基本尺寸Dee：Dee=m(Z+1)＝*（24+1）＝18、外花键大径上偏差esV/tanαD： 019、外花键大径公差：查机械设计手册，为20、外花键渐开线起始圆直径最大值DFemax：DFemax=2 ＝其中：Db= D=30 αD=30° hs=0.6m=*=esV/tanαD=021、外花键小径基本尺寸Die： Die＝m(Z－＝22、外花键小径上偏差esV/tanαD：023、外花键小径公差：IT12－14。
选IT12，公差值24、基本齿厚S：S=πm=π*=25、作用齿厚最大值SVmax： SVmax＝S+esV=+0＝26、实际齿厚最小值Smin：Smin＝SVmax－（Τ+λ）＝－＝27、实际齿厚最大值Smax： Smax＝SVmax－λ＝、作用齿厚最小值SVmin：SVmin＝Smin+λ＝+＝29、齿形裕度CF： CF＝0.1m＝*＝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＝31、齿距累计公差Fp：查机械设计手册，为（选7级公差）32、齿形公差ff：查机械设计手册，为（选7级公差）33、齿向公差Fβ：查机械设计手册，为。
30°平齿根内外花键参数计算公式(已修改)
g
的，而计算值是按实际长
度计算的，所以计算值与
查表值不一致，此时应按
计算值）
齿向公差
F
公差等级为4级时
公差等级为5级时
公差等级为6级时
公差等级为7级时
综合公差
公差等级为4级时
公差等级为5级时
公差等级为6级时
公差等级为7级时
加工公差
T
公差等级为4级时
1.300 0.030 0.010 0.019 0.030 0.048
22 花键与量棒接触点处直径 Dce Dci
24.97 24.115
23.27 24.115
23
花键与量棒接触点上的压 力角
ce ci
inv ce
24
inv ci
26 压力角的渐开线函数值
inv D
0.532 0.057 0.0537515
0.532 0.057 0.0537515
27 量棒直径计算值
k
39
外花键公法线平均长度最 小值
40
外花键公法线平均长度最 大值
Wmin Wmax
0.1136332
0.6520311
0.6558612 0.0000000 28.799 28.876 4.500 5
13.286
13.333
0.0150126 0.3320132 0.3498808 0.0000000
公差等级为5级时
0.037
0.037
公差等级为6级时
0.053
0.053
公差等级为7级时
圆柱直齿渐开线花键
17 基本齿厚(槽宽)
SE
0.089
0.089
3 0° 压力角 平齿根 1995