渐开线花键强度校核 完整计算
渐开线花键计算 的花键计算公式
h
27.5 0 0.091239434 0.036665412 0.054574022 0.051129736 查表 0.0309 0.012855055 38 2.032676542 2.032676542 1.941437108 1.99601113 1.978102521 0.1 37.65864892 39.8
-0.044
15.5745
-0.044
0.044501289
28.29702416 18.11177333 0.15482979 0.053262002 29.91557579 18.37749785 6 12.72287754 12.5932176 12.66661349
18.2666
-0.147
36 2.3303 30 -0.48 4
6
e
24 -0.036 0.121063133 0.048460404 0.072602729 0.069896725 查表 0.03851574 0.012423724 83.8908 2.368843321 2.332843321 2.211780188 2.284382917 2.260240593 0.23303 78.94613517 83.984012
-0.125
86.25
-0.125
0.070806911 32.63603236 97.45557 0.119633899 0.072985292 32.93685711 97.76911299 6 41.59912619 41.42933821 41.49385683
38 1 30 0.4 1.75
外花键大径上偏差
外花键大径公差
30°平齿根－外花键小径基本尺寸（Die）
KISSsoft 渐开线花键强度计算【可用于车桥的制动凸轮轴、半轴、贯通轴花键的校核计算】
KISSsoft 渐开线花键强度计算
渐开线花键的计算，《机械设计》书中有简化的算法，有兴趣可以翻看下。
本例使用KISSsoft软件进行计算。
1.打开KISSsoft软件。
2.软件有语言选择项，根据需要选择。
（本例选择中文。
建议按英文版进行学习。
）
3.选择进入花键强度计算模块。
【也可以在下面箭头所指的地方选择“自行输入”，自己根据需要定义花键参数】
4.进入“负荷”标签栏，选择计算方法（默认是仅计算几何，需要根据需要选择强度计算的方法。
），填写载荷信息。
5.点击计算按钮，完成计算。
此时下边栏会出现计算结果概要。
6.点击“创建报告”按钮获得计算报告。
可以参考详细的计算结果。
【包含有应力信息和安全系数信息】
至此，简单的渐开线花键的强度校核流程就完成了。
【过程仅供参考，请自行购买专业的软件教程进行学习。
】。
渐开线花键设计计算公式
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。
渐开线花键计算
渐开线花键计算
一、渐开线花键的基本概念
1.花键齿数：花键的齿数取决于传动系统的要求和具体装置的设计需求。
2.花键剖面：渐开线花键的剖面可以是直线、锥面或椭圆面等。
3.花键间隙：花键与齿轮之间的间隙是花键设计的重要参数，需要根据具体传动系统的要求和工作环境条件来确定。
二、渐开线花键的计算公式
1.渐开线花键的基准直径计算公式
D = (b * Z) / (2 * tan(θ/2))
其中，D为基准直径，b为花键宽度，Z为花键齿数，θ为花键齿宽的角度。
2.渐开线花键的点宽计算公式
P=π*D/Z
其中，P为花键的点宽。
3.渐开线花键的压力角计算公式
α = atan(sin(θ) / (cos(θ) - Z / (Z+2)))
其中，α为压力角，θ为花键齿宽的角度。
4.渐开线花键的公法角计算公式
β=α*m
其中，β为公法角，m为模数。
5.渐开线花键的侧斜角计算公式
γ = atan(tan(β) / cos(α))
其中，γ为侧斜角。
6. 渐开线花键的rack angle计算公式
ω = atan(sinγ * tanβ)
其中，ω为rack angle。
以上是渐开线花键计算中的一些常见公式，通过这些公式可以计算出渐开线花键的各个参数。
在实际应用中，还需要根据具体的传动要求和工作条件来进行调整和优化。
总结：。
渐开线花键计算公式及参数标注
渐开线花键计算公式及参数标注渐开线花键是一种常见的齿轮系统，它由两个或多个齿轮通过花键（也称为花齿）连接在一起，以实现动力传递和齿轮调整。
渐开线花键的设计要求非常严格，需要根据实际应用和需求，计算出合理的公式和参数。
本文将详细介绍渐开线花键的计算公式和参数标注。
一、渐开线花键的计算公式：1.花键几何参数计算：花键的几何参数包括高度、基圆直径等，下面是常用的计算公式：-花键高度（h）的计算公式：h=(2×p×Z)/(m×F)-d1其中，p为齿间距，Z为花键齿数，m为模数，F为面宽，d1为齿圈外径。
- 花键齿数（Z）的计算公式：Z = ceil(2π × d1 / p)其中，ceil(x)表示不小于x的最小整数。
-花键基圆直径（d2）的计算公式：d2=d1-2h-花键齿高（s）的计算公式：s=(π×m)/22.载荷参数计算：载荷参数是为了保证花键在工作时能够承受所需的力矩和负荷，常用的计算公式有：-载荷承受能力（T）的计算公式：T=(F×A×σ)/n其中，A为花键有效长度，σ为耐用极限，n为加载因数。
-花键有效长度（A）的计算公式：A=Z×s以上是渐开线花键的基本计算公式，不同的应用和需求可能还需要根据具体情况进行调整和优化。
二、渐开线花键的参数标注：-花键高度（h）：通常在花键的一侧标注，表示花键的高度。
-齿数（Z）：在花键的一侧标注，表示花键所连接的齿轮的齿数。
-花键基圆直径（d2）：在花键的一侧标注，表示花键的基圆直径。
-花键齿高（s）：通常在花键的一侧标注，表示花键的齿高。
-花键有效长度（A）：通常在花键的一侧标注，表示花键的有效长度。
-载荷承受能力（T）：通常在花键的一侧标注，表示花键的载荷承受能力。
-加载因数（n）：在花键的一侧标注，表示花键的加载因数。
以上是渐开线花键的常见参数标注，以便人们在设计、制造和检验时能够准确地了解花键的几何特征和载荷能力。
(完整word版)花键强度校核
花键强度校核一、已知条件1、花键副基本参数齿数:z =21模数：m= 2压力角：a =30º花键结合长度:l=64mm外花键大径：mm D ee 2.45=外花键小径：mm D ie 41=钩身内径D=270mmh 为截面高度δ为截面宽=75mm2、钩身强度计算钩身主弯曲截面（水平截面)A-A 是最危险的截面，其次是与铅垂线成45°的截面B —B 和垂直面C —C 。
（1）截面A-A 内侧最大拉应力：5.2S A A A t D K F Qh σσ≤= A F =4107675.2⨯mm2A K =1)21ln(2-++Dh h h D A A =0。
141 MPa MPa S t 1375.292.92270141.0107675.236910715.245=<=⨯⨯⨯⨯⨯=σσ(2）截面B —B 内侧合成应力：5.2322s t στσσ≤+=∑ 2)5.0(6707.0707.0δδσB B B B t h e Q D K F Qh -⨯+= MPa 88.7775378)5.12755.0(10715.26707.0270144.010835.237810715.2707.02545=⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯= B F Q 707.05.1⨯=τ=4510835.210715.2707.05.1⨯⨯⨯⨯=10。
156 其中:B F =410835.2⨯mm2B K =0。
144 代入5.2322s t στσσ≤+=∑得∑σ=79.85MPa ＜137MPa所以B-B 截面通过（3）截面C-C 内侧合成应力： 5.221sττττ≤+=∑ 其中：纯剪切应力c F Q 5.11=τ=15。
34MPa C F =410655.2⨯mm2 扭转应力：τδτW e Q )5.0(2-= 62210735.235475291.0⨯=⨯⨯==c h K W δτ 代入得τδτW e Q )5.0(2-==2。
渐开线花键完整计算
渐开线花键完整计算1、模数是径节制的Dp24，换算公式是25.4÷24≈1.0583。
2、棒间距是用量棒直径和分度圆齿槽宽根据公式算出来的。
计算公式可参考国标。
棒间距的计算公式是由几何学决定的，美标德标都一样。
在量棒直径的选择上各个标准可能会有差异。
3、标准齿形定义为在分度圆上齿厚和齿槽宽相等，而分度圆直径定义为模数×齿数。
分度圆周长=mzπ=2zE，所以E=mπ÷2=1.0583×π÷2≈1.6624，而图里面的齿槽宽比标准的大不少，所以图里的花键不是标准的齿形，也就是说是带变位系数的，也就是说实际上分度圆不是等分齿距的，内花键的齿槽宽是大于内花键的齿厚的。
所以图里真实的齿槽宽需要根据棒间距和量棒直径逆推算。
4、实际齿槽宽就是根据棒间距的实际测量值逆推算出来的，最大最小实际齿槽宽分别对应着棒间距的最大最小值。
作用齿槽宽是考虑到花键的几何公差后的最大实体边界对应的齿槽宽。
花键加工过程中，齿距会有误差，24个齿就对应有24个齿距，都可能会有误差；齿形会有误差，齿形也叫齿廓就是那条渐开线，几何上是一条平滑的曲线，但现实中是锯齿状凹凸不平的；齿向会有误差，齿向误差也叫螺旋线误差，就是看齿宽两侧渐开线对应的点在齿面上画过去的线是平的还是鼓的，还是左歪还是右歪。
以上3种误差的存在，会造成内花键的实体边界不在几何学上的位置上。
内外花键配合实际上是广义的轴孔配合，公差原则也是存在的，基本上等于采用包容原则。
5、大小径在几何上的约束没那么多。
大径不超出齿廓两侧渐开线的交点，小径不小于基圆，然后配对的内外花键大小径之间互相留点间隙，在几何上就不会有什么干涉。
但在受力上，小径要根据外花键的齿根强度取舍。
一般只要不根切问题都不大。
如果需要标准背书，大小径也可以按照标准给的比例系数确定。
6、题主的图挺像我一客户的风格，都是参数栏放图纸左下角，参数栏也不给齿形齿向齿累公差，令人无法直观判断精度等级以及参数之间是否会有矛盾。
渐开线花键计算程序
渐开线花键计算程序
渐开线花键是一种机械元件，常用于连接两个轴或者轴孔。
其特点是具有一定的偏心距，可以实现旋转和移动。
在机械制造中，渐开线花键的计算是非常重要的一步。
本文将介绍渐开线花键的计算方法及其应用。
一、渐开线花键的基本概念
渐开线花键是由圆柱面上的渐开线和花键形成的，一般用于连接两个轴或轴孔。
它的主要特点是具有一定的偏心距，可以实现旋转和移动。
渐开线花键的尺寸一般按标准进行设计和制造，常用的标准有GB/T 1096-2006等。
二、渐开线花键的计算方法
渐开线花键的计算方法主要有以下几种：
1.按照标准进行设计。
根据GB/T 1096-2006等标准规定的尺寸来设计渐开线花键。
2.计算花键尺寸。
根据轴孔直径和花键宽度等参数计算花键尺寸。
3.计算渐开线参数。
根据花键尺寸和偏心距等参数计算渐开线参数，包括渐开线的基本参数、渐开线的圆心角、渐开线的螺旋角等。
4.计算花键的强度。
根据花键尺寸和材料强度等参数计算花键的强度，包括花键的承载力、疲劳寿命等。
三、渐开线花键的应用
渐开线花键广泛应用于机械制造领域，常用于连接两个轴或轴孔。
它的主要作用是实现轴的旋转和移动。
渐开线花键在机械传动中起到很重要的作用，可以保证机械设备的正常运转。
渐开线花键的计算是机械制造中非常重要的一步，它直接影响到机械设备的质量和性能。
因此，在进行渐开线花键的计算和设计时，需要仔细考虑各种参数，保证花键的尺寸和强度等指标符合要求。
渐开线花键设计计算公式
渐开线花键设计计算公式
一、基本齿形
一、尺寸计算
D F e mx=2√（0.5Db）²+（0.5DsinαD-）²-(hs/sinα) ²
三、公差和公差值
1、配合公差指齿槽宽和齿厚的公差
基本偏差对内花键的齿槽宽取基孔制H 它是作用齿槽宽的下偏差对外花键的齿厚取K=0js=(T+λ)/2 h、f、e和d它们是作用齿厚的上偏差
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Fβ
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’R i=D b[tanαci-tan(αci-Emax/D+invαci-inva D)]
式中：
D’R i---量棒的计算直径；
a ci---内花键与量棒接触点上的压力角，以弧度表示，αci=cos-¹。
渐开线花键强度校核(完整计算)
≤1.0
l/dm >1.0-1.5
1.1-1.3
1.2-1.6
1.2-1.5
1.4-2.0
1.3-1.7
1.6-2.4
1.4-1.9
1.8-2.8
1.5-2.1
2.0-3.2
1.2-1.6
1.3-2.1
1.3-1.8
1.5-2.5
1.4-2.0
1.7-2.9
1.5-2.2
1.9-3.3
1.6-2.4
/
1
K1
/
1.25
K2
/
1.1
K3
/
1.1
K4
/
1.5
K
/
0.15
σH1
Mpa
110
σH2
Mpa
9.4
Mb
N.m
0
dh
mm 22.8375
αtn
/
2.181987
Ft
N
37500
W
N/mm 51.54913
τtn
Mpa 192.4141
[σH]
Mpa 294.4353
σH
Mpa 52.60115
满足要求
牌号 20CrMnTi
40Cr 45
材料力学性能
抗拉强度[σ b]
1080 980 600
屈服强度[σ s]
835 785 355
原动机(输入端)
均匀、平衡 轻微冲击 中等冲击
使用系数K1
均匀、平衡 1.00 1.25 1.50
工作机(输出端) 中等冲击 1.25 1.50 1.75
严重冲击 1.75或更大 2.00或更大 2.25或更大
花键强度校核
花键强度校核一、已知条件1、花键副基本参数齿数：z =21模数：m= 2压力角：a =30º花键结合长度：l=64mm外花键大径：mm D ee 2.45=外花键小径：mm D ie 41=钩身内径D=270mmh 为截面高度δ为截面宽=75mm2、钩身强度计算钩身主弯曲截面(水平截面)A-A 是最危险的截面，其次是与铅垂线成45°的截面B-B 和垂直面C-C 。
(1)截面A-A 内侧最大拉应力：5.2S A A A t D K F Qh σσ≤= A F =4107675.2⨯mm2A K =1)21ln(2-++Dh h h D A A =0.141 MPa MPa S t 1375.292.92270141.0107675.236910715.245=<=⨯⨯⨯⨯⨯=σσ 所以A-A 截面通过(2)截面B-B 内侧合成应力：5.2322st στσσ≤+=∑2)5.0(6707.0707.0δδσB B B B t h e Q D K F Qh -⨯+=M P a 88.7775378)5.12755.0(10715.26707.0270144.010835.237810715.2707.02545=⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯= B F Q 707.05.1⨯=τ=4510835.210715.2707.05.1⨯⨯⨯⨯=10.156 其中：B F =410835.2⨯mm2B K =0.144 代入5.2322s t στσσ≤+=∑得∑σ=79.85MPa ＜137MPa所以B-B 截面通过(3)截面C-C 内侧合成应力：5.221sττττ≤+=∑ 其中：纯剪切应力c F Q 5.11=τ=15.34MPa C F =410655.2⨯mm2 扭转应力：τδτW e Q )5.0(2-= 62210735.235475291.0⨯=⨯⨯==c h K W δτ 代入得τδτW e Q )5.0(2-==2.34MPa 代入5.221s ττττ≤+=∑得MPa MPa s 21.795.233435.2075.18=⨯=<=∑ττ s τ为材料的剪切许用应力所以C-C 截面通过二、吊钩头部耳孔计算1、已知条件板钩直柄部分宽度b=280mm耳孔曲率系数α，查表得α=3.5耳顶到耳孔中心的距离0h =220mm2、头部耳孔计算耳孔水平截面E-E 和垂直截面D-D 为危险截面截面E-E 中直径d1的耳孔内侧拉应力最大,5.2b S t Q σδασ≤= 代入数据得MPa MPa Q t 13725.4575108.25.310715.2b 25<=⨯⨯⨯⨯==δασ 所以E-E 截面通过在耳孔垂直面D-D 中，切向拉应力最大5.2)25.0()25.0(220220S t d h d d h Q σδσ≤-+= 代入数据得t σ=30.58MPa<137MPa所以D-D 截面通过三、钩身挠度计算：1、已知条件：钩身截面的垂直惯性矩3101039.4mm I ⨯=起升质量m=Kg 4103.5⨯小车运行加速度2/078.0s m =α吊耳中心到钩头中心距离L= 31002.2⨯mm弹性模量E= Pa 111010.2⨯动载系数5.15=φ2、挠度计算主要计算小车行驶方向钩身的最大挠度y ≤L/1000钩身垂直力P= N m 34510201.6078.0103.55.1⨯=⨯⨯⨯=αφ钩头的最大弯矩Nmm PL M 7331025.11002.210201.6⨯=⨯⨯⨯== 钩身的最大挠度EIPL y 33=代入数据得y=0.002mm<L/1000=2.02mm 所以钩身挠度符合使用要求。
渐开线花键计算说明
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。
渐开线花键完整计算
齿数Z / 44模数M / 2压力角ao30花键组合长度lmm32外花键外径deemm90外花键短径模具mm84.4内花键短径diimm86根圆角半径ρmm0.8渐开线起始圆直径dfemm85.7工作齿高度h wmm2全齿高度hmm2.8弦齿厚度sfnmm4.297319输入扭矩tn.m11458.8材料抗拉强度σbmpa980材料屈服强度σsma835安全系数SH / 1.25齿根弯曲强度安全系数SF / 1服务系数K1 / 1.25齿隙系数K2 / 1.1分配系数K3 / 1.1轴向偏心载荷系数K4 / 1.5应力转换系数K / 0.15齿磨损允许的压应力σh1mpa10齿磨损允许的压应力σh2mpa9.4弯矩mbn.m0作用直径dhmm85 .18773应力集中系数αTN / 2.238703公称切向力ftn260427.3单位载荷wn / mm213.5764剪应力τ渐开线花键如下：tnmpa94.401321，齿面的允许接触强度[σH] mpa294.4353σhmpa106.78822，齿根的允许弯曲强度[σF] mpa431.9559计算渐开线花键的承载力1.花键对的基本参数，齿表面压应力（计算值），2。
工作条件参数3，检查结果σfmpa168.26663，齿根的容许剪切强度[τF] mpa215.978，τfmaxmpa211.33654外部花键的抗扭强度（允许值）[σv] mpa368.0441σvmpa163.5079齿表面摩擦的允许压应力[σH1] mpa110σhmpa106.7882齿表面摩擦的允许压应力[σH2] mpa9 .4σhmpa106.7882b，花键对的耐磨性很长，并且齿表面的压应力（计算值）不符合要求。
5当花键对工作108个周期时，齿面的压应力（计算值）满足要求。
齿根的最大剪切应力（计算值）满足要求。
等效应力（计算值）满足要求。
弯曲应力（计算值）满足淬火和回火淬火淬火95110135170185185205碳钢化碳碳化碳化碳化碳化碳化碳钢化碳镍铁合金的三重淬火0.36363636364≤1.0> 1.0-1.5> 1.5-2.2.1.1-1.31.2-1.1.3-1.1.2-1.1.2-1.1.2-1.1.2-1.3-1.71.6-2.41.7-2.91.4-2.91.8-2.81.9-3.51.5-2.12.0-3-3.22.1-4.11.11.2-1.61.3-2.11 .11.4.4.4-2.11.4-2.4-2.1.2-1.1.1.1.1.1.- 2.41.3-1.81.5-2.51.6-3.01.4-2.01.7-2.91.8-3.61.5-2.21.9-3.32.0-4.21.6-2.42.1-3.62.2-4.81.3-2.01.4-2.81.5-3.41.4-2.21.6-3.21.7-屈服强度[σS] 83578535545抗拉强度[σb] 1080980600，材料的机械性能等级机械性能等级20ccrmnti40cr> 30-50> 50-80> 80-120> 120机械性能等级20ccrmnti40cr> 30-50> 50-80> 80-120> 120系列或模数/ mm平均圆直径DM灯系列或m≤2≤30> 30> 30> 50> 50> 50> 50> 50-120> 120> 120或模量/ mm平均圆直径DM灯系列或m ≤2≤30> 30> 30> 50> 50> 50>50> 50> 80> 80> 120> 120> 120> 120> 120> K4系列或2 <m≤55 <55 <55 <55 <55 <55 <55 <55 <55 <55 <55 <55 <55 <55 <55 <55 <55 <55 <55 <55 <m≤10≤30> 30-50> 50-80> 80-120> 120≤30L / DM渐开线花键少0.3渐开线花键多0.15应力转换系数K值牙齿表面磨损允许的压应力σH1，σH2值（摘自GB / t17855-1999）σH1值σH2值σH2值未经热处理20hrc 淬火和回火28hrc淬火40hrc45hrc50hrc渗碳和氮化淬火20hrc中等冲击1.25严重冲击1.75或更大1.502.00或更大1.752.25或更大均匀平衡轻微冲击中等冲击1.001.251.50服务系数K1原动机（输入端）工作机械（输出端）均匀，平衡0.028×布氏硬度值0.032×布氏硬度值0.3×洛氏硬度值0.4×洛氏硬度值。
渐开线花键完整计算
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。
渐开线花键连接采用齿形定心花键与渐开线花键：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。
普遍采用的是矩形花键和渐开线花键。
渐开线花键的优点：渐开线花键应用日趋广泛。
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。
渐开线花键便于采用冷搓、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、变位系数（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（静连接）及过度磨损（动连接）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）。
一般情况可以直接采用规格值的各参数数值。
已有规格参数的特征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），变为系数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）。
参数的补充特征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，也全部需要制作专用件，从这个意义出发是没有必要保证规格参数的。
渐开线花键的计算(3478.1-1995)
20 压力角▲
18 齿数▲
跨齿数 （取值） 8▲
T+λ(总 公差）, 82 单位μm Wmin-外 花键公法 线平均长 22.316 度最小值 Wmax-外 花键公法 线平均长 22.365 度最大值
esv-作用齿厚 上偏差（查 0 表1）▲
与A5计 算公式有 关 分度圆直 径D≤ 1.197334 500时▲
0.18
0.058 0.07
0.11
0.084 0.13 0.21 0.084 0.13 0.21
＞30-50 ＞50-80 ＞80-120 ＞120-180
＞180-250 ＞250-315
＞315-400
0.1 0.12
0.16
0.19
0.22 0.25
0.25
0.3
0.35 0.4
0.1 0.12
＞10-18 ＞18-30 ＞30-50
0 -0.05 -0.032 -0.016
0
0 -0.065 -0.04 -0.02
0
0 -0.08 -0.05 -0.025
0
＞50-80
0 -0.1 -0.06 -0.03
0
＞80-120
＞120-180 ＞180-250
0 -0.12 -0.072 -0.036
4级取 1.6；5级 取2.5；6 级取4；7 级取 4 6.3；▲ 4级取 10；5级 取16；6 级取25； 7级取 25 40；▲ ff-齿形公 差，单位 30 μm
4级取 0.8；5级 取1；6级 取1.25； 7级取2； 1.25 ▲ 4级取4； 5级取5； 6级取 6.3；7级 6.3 取10；▲ Fβ-齿向 公差，单 10 位μm
渐开线花键计算说明
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名义切向力本例： N2.2单位载荷本例：°=0.2105T N/mm2.3系数（1）使用系数（2）齿侧间隙系数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。
其位移量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予以考虑.通常=1.1～3.0。
当压轴力较小、花键副的精度较高时，可取=1.1～1.5;当压轴力较大、花键副的精度较低时，可取=2.0～3.0;当压轴力为零、只承受转矩时，=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)，=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)， 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=1.0。
（4）轴向偏载系数由于花键副在制造时产生的齿向误差和安装后的同轴度误差，以及受载后的扭转变形，使各键齿沿轴向所受载荷不均匀。
用轴向偏载系数予以考虑。
其值可从表3中选取。
对于磨合后的花键副，各键齿沿轴向载荷分布基本相同时，可取=1.0。
渐开线花键的计算
渐开线花键的计算日产汽车类渐开线花键的计算1985年以来我港从日本引进了多种类型的高效流动机械，在进口机械的维修和配件制造工作中，经常遇到渐开线花键的测绘工作。
由于缺乏这方面的技术标准和资料，给测绘工作造成很大困难。
为了解决这一难题，下面扼要介绍__年日本汽车工业用渐开线标准的内容，供从事这一领域工作的技术人员参考。
一、基本参数和计算方法1.基本参数(1)模数m:采用以下三个系列共15种模数(单位:毫米)(2)齿数Z:从6到40个(3)位移量x和压力角α:位移量X一般为0.8m，极少采用0.6m，0.633m，0.9m，0.967m。
分度圆上的压力角α通常为20°。
(4)基本齿形:图1所示为花键轴的基本齿形2.基本计算公式(1)公称直径:当x=0.8时，d=(Z+2)m 当x≠0.8时，d=(Z+2x+0.4)m (2)孔的外径:①齿形定心和插孔时，D1=d+0.3m ②齿形定心拉孔和外径定心时D2=d (3)轴的外径:①齿形定心时，d1=d-0.2m ②外径定心时，d2=d (4)孔的内径:Dk=d-2m，(5)轴的内径:dr=d-2.4m，(6)分度圆直径:do=zm，(7)分度圆上的压力角:αo=20° (8)基圆直径:dj=docosα。
(9)周节:to=πm. (10)基节:tj=tocosα。
式中:α′1――轴用量棒中心压力角。
U――测轴跨棒距用量棒直径。
见图2 ②孔的跨棒距尺寸a1――孔用量棒中心压力角。
式中:V――测孔跨棒距用量棒直径，见图2，u和V数值从表1可查得。
图2中:V1――量棒削去后的尺寸，V1可从表1中查出。
当m=1时的跨棒距可从表1中直接查得，将该数值乘以模数即是量值的公称尺寸。
(16)当x≠0.8时的跨棒距及有关数值从表2中查得。
表2代号M′2，M′1，dP2，dV2和dP1见图3注:带*者量棒直径用1.8667mm。
n，K1与K2与模数无关。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
/
1
K1
/
1.25
K2
/
1.1
K3
/
1.1
K4
/
1.5
K
/
0.15
σH1
Mpa
11
N.m
0
dh
mm 22.8375
αtn
/
2.181987
Ft
N
37500
W
N/mm 51.54913
τtn
Mpa 192.4141
[σH]
Mpa 294.4353
σH
Mpa 52.60115
满足要求
1、齿面许用接触强度
齿面压应力(计算值)
2、齿根许用弯曲强度
z
/
24
m
/
1
a
o
30
l
mm
35
Dee
mm
25
Die
mm
22.5
Dii
mm
23.04
ρ
mm
0.4
DFe
mm
22.89
hw
mm
0.98
h
mm
1.25
SFn
mm 3.546244
T
N.m
450
σb
Mpa
1080
σs
Mpa
835
SH
/
1.25
SF
牌号 20CrMnTi
40Cr 45
材料力学性能
抗拉强度[σb]
1080 980 600
屈服强度[σs]
835 785 355
原动机(输入端)
均匀、平衡 轻微冲击 中等冲击
使用系数K1
均匀、平衡 1.00 1.25 1.50
工作机(输出端) 中等冲击 1.25 1.50 1.75
严重冲击 1.75或更大 2.00或更大 2.25或更大
未经热 处理 20HRC
95
齿面磨损许用压应力σH1、σH2值(摘自GB/T17855-1999)
调质 处理 28HRC
σH1值
淬火
40HRC 45HRC
110
135
170
50HRC 185
渗碳渗氮 淬火
20HRC
205
σH2值
未经热处理 调质处理 淬火
渗碳渗氮淬火
应力转换系数K值
较少齿渐开线花键
1999)
σH2值
0.028×布氏硬度值 0.032×布氏硬度值
0.3×洛氏硬度值 0.4×洛氏硬度值
0.3
较多齿渐开线花键
0.15
系列或模数/mm 轻系列或m≤2 中系列或2<m≤5
5<m≤10
轴向偏载系数K4
平均圆直径dm
≤30 >30-50 >50-80 >80-120 >120 ≤30 >30-50 >50-80 >80-120 >120 ≤30 >30-50 >50-80 >80-120 >120
5、齿面耐磨损能力计算
a、花键副在108循环数以下工作时耐磨损能力
齿面摩损许用压应力 齿面压应力(计算值)
[σH1] σH
Mpa Mpa 满足要求
110 52.60115
b、花键副长期无磨损时耐磨损能力
齿面摩损许用压应力 齿面压应力(计算值)
[σH2] σH
Mpa
9.4
Mpa 52.60115
不满足要求
≤1.0
l/dm >1.0-1.5
1.1-1.3
1.2-1.6
1.2-1.5
1.4-2.0
1.3-1.7
1.6-2.4
1.4-1.9
1.8-2.8
1.5-2.1
2.0-3.2
1.2-1.6
1.3-2.1
1.3-1.8
1.5-2.5
1.4-2.0
1.7-2.9
1.5-2.2
1.9-3.3
1.6-2.4
渐开线花键承载能力计算
一、花键副基本参数
齿数 模数 压力角 花键结合长度 外花键大径 外花键小径 内花键小径 齿根圆角半径 渐开线起始圆直径 工作齿高 全齿高 弦齿厚 二、工况参数 输入转矩 材料抗拉强度 材料屈服强度 齿面接触强度安全系数 齿根弯曲强度安全系数 使用系数 齿侧间隙系数 分配系数 轴向偏载系数 应力转换系数 齿面磨损许用压应力 齿面磨损许用压应力 弯矩 作用直径 应力集中系数 名义切向力 单位载荷 剪切应力 三、校核结果
[σF]
Mpa 476.0331
齿根弯曲应力(计算值)
σF
Mpa 26.62417
满足要求
3、齿根许用剪切强度
齿根最大剪切应力(计算值) 4、外花键扭转与弯曲强度(许用 值)
当量应力(计算值)
[τF] τFmax
[σv] σv
Mpa 238.0165 Mpa 419.845 不满足要求 Mpa 368.0441 Mpa 333.271 满足要求
2.1-3.6
1.3-2.0
1.4-2.8
1.4-2.2
1.6-3.2
1.5-2.4
1.8-3.6
1.6-2.6
2.0-3.9
1.7-2.8
2.2-4.2
1.458333333
>1.5-2.0 1.3-1.7 1.5-2.3 1.7-2.9 1.9-3.5 2.1-4.1 1.4-2.4 1.6-3.0 1.8-3.6 2.0-4.2 2.2-4.8 1.5-3.4 1.7-4.0 1.9-4.6 2.1-5.2 2.3-5.6