渐开线花键完整计算

渐开线花键完整计算
渐开线齿轮具有传动的准确性与平稳性，渐开线花键具有自动定心好与传动扭矩大等优点，因此被广泛应用在机械传动、连接零件及其成形加工刀具的设计与制造。

渐开线花键拉刀结构见图1，其每一部分的结构参数计算都需要进行复杂的刀具设计以及相关标准和工艺知识库查询、结构参数计算以及手工绘制AutoCAD图纸等工作。

传统的手工渐开线花键拉刀设计过程繁琐，需查找大量数据，一项渐开线花键拉刀的设计工作至少需要4-5个工作日，设计效率低且容易出错。

因此，需要使用新的设计方法来提升设计效率。

1 软件设计
(1)设计方案
采用相应设计软件，设计人员只需通过计算机界面，从键盘输入渐开线花键拉刀设计的初始条件及技术要求，计算机将自动完成渐开线花键拉刀结构设计及其结构参数计算、渐开线齿形坐标计算，并应用VB 程序驱动AutoCAD自动绘制出完整的渐开线花键拉刀图纸。

拉刀设计流程见图2。

采用软件设计的步骤如下：①渐开线花键拉刀设计开始；②输入渐开线花键拉刀设计要求及数据；③渐开线花键拉刀结构设计；④渐开线花键拉刀参数计算；⑤渐开线花键拉刀齿形坐标计算；⑥渐开线花键拉刀图纸设计；⑦AutoCAD格式渐开线花键拉刀图纸生成；⑧渐开线
花键拉刀图纸存储或打印；⑨渐开线花键拉刀设计结束。

(2) 渐开线花键拉刀结构参数计算与设计
①输入渐开线花键拉刀设计初始条件
渐开线花键拉刀设计的初始条件包括：拉刀模数、花键的齿数、分度圆压力角、花键的内径、花键的外径、分度圆弧齿厚（或理论根圆弧齿厚）、槽底圆弧半径、拉削前孔径、拉削长度、零件材料、零件材料的硬度、拉床型号。

②渐开线花键拉刀结构设计。

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
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。

30°渐开线花键的设计计算

30°渐开线花键的设计计算渐开线花键是一种用于连接转动和传递动力的机械连接件。

它的设计考虑到了高效传动、耐磨耐久以及安全可靠等因素。

本文将通过一个实例计算，详细介绍30°渐开线花键的设计过程。

首先，我们需要明确设计要求和参数。

假设我们需要设计一个30°渐开线花键，用于连接两个轴。

已知：- 输入轴的转速为600 rpm- 输出轴的转速为1200 rpm-输入轴的扭矩为300Nm-输出轴的扭矩为500Nm- 输入轴的直径为100 mm- 花键的长度为150 mm接下来，我们可以按照以下步骤进行计算：1.计算渐开线花键的最小宽度。

渐开线花键的最小宽度可以通过以下公式计算：最小宽度=输入轴的扭矩/(材料的剪切强度×花键的长度)假设花键的材料是钢，它的剪切强度为400MPa，即400×10^6Pa，代入参数计算最小宽度：最小宽度= 300 Nm / (400 × 10^6 Pa × 150 mm)将Nm转换为Pa：1Nm=1×10^3×10^-3Nm=1×10^3×10^3N×m=1×10^6N×m所以，最小宽度= 300 × 10^6 N × m /(400 × 10^6 Pa × 150 mm) = 750 mm2. 计算花键的材料cross-section的面积。

花键的面积可以通过以下公式计算：面积=输入轴的扭矩/(花键的剪切应力×花键的长度)假设花键的剪切应力为帕斯卡，代入参数计算面积：面积= 300 Nm / (400 × 10^6 Pa × 150 mm)将Nm转换为Pa：1Nm=1×10^3×10^-3Nm=1×10^3×10^3N×m=1×10^6N×m所以，面积= 300 × 10^6 N × m / (400 × 10^6 Pa × 150 mm) = 750 mm3.计算渐开线花键的长度。

渐开线花键计算范文

渐开线花键计算范文
要计算渐开线花键，首先需要知道的是一个圆的半径和另一个圆的半
径以及这两个圆的距离。

在这个基础上可以计算出渐开线花键的各项参数。

首先，需要对源圆进行旋转角度的计算。

这个角度可以通过源圆的半
径和另一个圆的半径得到：
θ=r/R
其中，θ为旋转角度，r为源圆的半径，R为另一个圆的半径。

然后，可以计算出绘制渐开线花键所需要的轨迹点的坐标，以及相应
的波峰和波谷位置。

可以通过以下公式进行计算：
x = (r + R) * cos(θ) - P * cos((r + R) / R * θ)
y = (r + R) * sin(θ) - P * sin((r + R) / R * θ)
其中，x和y分别为轨迹点的坐标，r为源圆的半径，R为另一个圆
的半径，θ为旋转角度，P为源圆的周长。

通过计算出的轨迹点的坐标，可以得到渐开线花键的形状。

渐开线花
键的形状可以通过连接相邻两个轨迹点来得到，这样便可以得到一个闭合
的曲线。

在计算过程中，可能需要考虑一些特殊情况。

比如当半径为0时，即
源圆和另一个圆重合时，可以得到一条直线。

还有可能需要进行参数化的
处理，例如通过指定一个角度范围来计算出特定的部分渐开线花键。

总结起来，计算渐开线花键的过程涉及到源圆的半径、另一个圆的半径、两个圆的距离以及旋转角度的计算，然后通过计算出的角度来确定轨迹点的坐标，进而得到渐开线花键的形状。

渐开线花键的设计计算

渐开线花键的设计计算D=mZ=1、25*24＝302、基圆直径Db：Db＝mZCOSαD＝1、25*24*cos30＝25、983、齿距p：p=πm=1、25π=3、9274、内花键大径基本尺寸Dei：Dei＝m(Z+1、5)=1、25*(24+1、5)=31、8755、内花键大径下偏差：06、内花键大径公差：IT12－14，取IT12，公差值0、2 57、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、58、内花键小径基本尺寸Dii：Dii=DFemax+2CF=28、62+2*0、125=28、879、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、96311、作用齿槽宽EV：EV＝0、5πm＝1、96312、作用齿槽宽最小值EVmin：EVmin＝0、5πm＝1、96313、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、13714、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、04815、作用齿槽宽最大值EVmax：EVmax＝Emax－λ＝2、100－0、048＝2、05216、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)＝1、25*（24+1）＝31、2518、外花键大径上偏差esV/tanαD：19、外花键大径公差：查机械设计手册，为0、1620、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、75esV/tanαD=021、外花键小径基本尺寸Die：Die＝m(Z－1、5)＝28、12522、外花键小径上偏差esV/tanαD：023、外花键小径公差：IT12－14。

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√（）²+（α-）²-(hs/sinα) ²
二、公差等级
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= ³√D+.
当D＞500mm时，I=+.
＊＊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= ³√E+或
I= ³√S+.
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+ mm.
4、G为花键长度mm.
非配合尺寸的公差
齿向公差Fβ
注：当花键长度g(单位：mm)不为表中数值时，可按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’R i=D b[tanαci-tan(αci-Emax/D+invαci-inva)]
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。

渐开线花键计算方法

模数m = 3 齿数z = 15 标准压力角αD = 30° 配合代号：H7/h7 分度圆直径 D = m×z = 45 基圆直径Db = m×z×cos(αD) = 38.9711 周节p = π×m = 9.42477796076937 内花键大径Dei = m×(z+1.5) = 49.5 外花键作用齿厚上偏差esv = 0 (根据<<机械传动设计手册>>1463页表9-1-49或由公差代号计算) 外花键渐开线起始圆直径最大值：DFemax = 2×((0.5Db)^2+(0.5Dsi n(αD)-(hs-0.5esv/tan(αD))/sin(αD))^2)^0.5 = 41.8669 (其中hs = 0.6m = 1.8) 内花键小径Dii = DFemax+2CF) = 42.47 (其中CF = 0.1m = .3) 内花键基本齿槽宽E = 0.5πm = 4.71238898 外花键基本齿厚S = 0.5πm = 4.71238898 内花键：内花键总公差T+λ = 40i*+160i** = 179 其中i* = 0.45(D)^(1/3) + 0.001D (D = (30×50)^0.5 = 38.7298334620742) i** = 0.45(E)^(1/3) + 0.001E (E = (3×6)^0.5 = 4.24264068711928) 周节累积公差Fp = 7.1(L)^0.5 + 18 = .078 其中分度圆周长之半L = πmz/2 = 70.6858347057703 网址：齿形公差ff = 6.3ψf + 40 = .062 其中公差因数ψf = m + 0.0125D = 3.48412291827593 齿向公差Fβ = 2.0×(g)^0.5 + 10 = .023 其中花键长度g = 40 综合公差λ= 0.6((Fp)^2 + (ff)^2 + (Fβ)^2)^0.5 = .061 作用齿槽宽最小值Evmin = 0.5πm = 4.712 实际齿槽宽最大值Emax = Evmin + (T+λ) = 4.891 实际齿槽宽最小值Emin = Evmin + λ =4.773 作用齿槽宽最大值Evmax = Emax - λ = 4.83 外花键：外花键大径Dee = m×(z + 1) = 48 外花键小径Die = m×(z - 1.5) = 40.5 外花键总公差T+λ = 40i*+160i** = 179 其中i* = 0.45(D)^(1/3) + 0.001D (D = (30×50)^0.5 = 38.7298334620742) i** = 0.45(E)^(1/3) + 0.001E (E = (3×6)^0.5 = 4.24264068711928) 周节累积公差Fp = 7.1(L)^0.5 + 18 = .078 其中分度圆周长之半L = πmz/2 = 70.6858347057703 齿形公差ff = 6.3ψf + 40 = .062 其中公差因数ψf = m + 0.0125D = 3.48412291827593 齿向公差Fβ = 2.0×(g)^0.5 + 10 = .023 其中花键长度g = 40 来源：标准分享站综合公差λ= 0.6((Fp)^2 + (ff)^2 + (Fβ)^2)^0.5 = .061 作用齿厚最小值Svmin = Smin + λ = 4.594 实际齿厚最大值Smax = Svmax - λ = 4.651 实际齿厚最小值Smin = Svmax - (T+λ) =4.533 作用齿厚最大值Svmax = S + esv = 4.712 30°平齿根花键计算书第 2 页量棒直径DRi = DRe = 5.04 内花键量棒中心圆上的压力角invαi = Emax/D + invαD - DRi/Db = 4.891/45 + inv(αD) - 5.04/38.9711 = .108688888888889+5.37514935913267E-02-.129326603560074 = 3.31224454025424E-02 αi = 25.7996333° 内花键棒间距最大值MRimax = Db × cos(90/z)/cosαi - DRi = 37.3 内花键棒间距最小值MRimin = MRimax - Ki×T = 37.07 其中Ki = cosαD × cos(90/z)/sinαi T = (T+λ)-λ 外花键量棒中心圆上的压力角invαe = DRe/Db + invαD + Smin/D - π/z = 5.04/38.9711 + inv(αD) + 4.533/45 - π/15 = .129326603560074+5.37514935913267E-02+.100733333333333-.209439510239319 来源：标准分享站= 7.43805866859188E-02 αe = 33.1259646° 外花键跨棒距最大值MRemin = Db × cos(90/z)/cosαe + DRe = 50.74 外花键跨棒距最小值MRemax = MRemin + Ke×T = 50.557 其中Ke = cosαD × cos(90/z)/sinαe T = (T+λ)-λ 挤压强度计算计算挤压应力σc = 1000T/(ψ×z×h×l×r) = 27.1 MPa 其中传递转矩T = 30000×P/π/n = 658.5722 N×m 系数ψ取0.75 齿数z = 15 花键工作高度h = 0.8×m = 2.4 花键工作长度l = 40 花键平均半径r = D/2 = 22.5 根据联接情况：静联接使用、制造条件：中等热处理工艺：齿面未经热处理许用挤压应力[σc] = 60--100 MPa 挤压强度满足要求σc < [σc]日本花键m3.5在JIS D2001-1959中是第一系列的.计算公式：(1)公称直径d=(Z+2x+0.4)m(2)孔的大径D2:①齿形定心和插孔时，D2=d+0.3m②齿形定心拉孔或大径定心时，D2=d(3)孔的小径d2:d2=d-2m。

渐开线花键全齿高计算公式

渐开线花键全齿高计算公式
渐开线花键全齿高计算公式是用于确定渐开线花键的齿高的数学表达式。

渐开
线花键是一种齿轮的连接方式，在机械传动中起着重要的作用。

渐开线花键的全齿高是指花键顶端到底部的距离，根据设计需求，需要确定该值。

下面是渐开线花键全齿高的计算公式：
H = (2.188 tan(α)) / P
在上述公式中，H表示渐开线花键的全齿高，α表示花键的压力角，P表示齿距。

压力角是花键和齿轮齿面之间的接触角度，它决定了花键的强度和传动效果。

齿距是相邻齿的中心距离，它是齿轮参数之一。

通过上述公式，我们可以根据给定的压力角和齿距计算出渐开线花键的全齿高。

这个数值对于准确的花键设计和机械传动的性能至关重要。

需要注意的是，该公式适用于渐开线花键的计算，在其他类型的花键中可能使
用不同的公式。

此外，设计过程中还需考虑材料的强度、花键的尺寸等因素，以确保花键的可靠性和持久性。

渐开线花键全齿高计算公式是一种重要的工具，能够帮助工程师准确确定花键
的尺寸，以实现最佳的机械传动效果。

渐开线花键的设计计算

渐开线花键的设计计算渐开线花键的设计计算D=mZ=1、25*24＝302、基圆直径Db：Db＝mZCOSαD＝1、25*24*cos30＝25、983、齿距p：p=πm=1、25π=3、9274、内花键大径基本尺寸Dei：Dei＝m(Z+1、5)=1、25*(24+1、5)=31、8755、内花键大径下偏差：06、内花键大径公差：IT12－14，取IT12，公差值0、2 57、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、58、内花键小径基本尺寸Dii：Dii=DFemax+2CF=28、62+2*0、125=28、879、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、96311、作用齿槽宽EV：EV＝0、5πm＝1、96312、作用齿槽宽最小值EVmin：EVmin＝0、5πm＝1、96313、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、13714、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、04815、作用齿槽宽最大值EVmax：EVmax＝Emax－λ＝2、100－0、048＝2、05216、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)＝1、25*（24+1）＝31、2518、外花键大径上偏差esV/tanαD：19、外花键大径公差：查机械设计手册，为0、1620、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、75esV/tanαD=021、外花键小径基本尺寸Die：Die＝m(Z－1、5)＝28、12522、外花键小径上偏差esV/tanαD：023、外花键小径公差：IT12－14。

渐开线花键尺寸计算公式

渐开线内花键尺寸计算公式
模数
m
齿数
Z
压力角
αD(度)
压力角
αD(弧度)
公差等级和配合级别
分度圆直径
D
基圆直径
Db
齿距
p
内花键大径尺寸
30度平齿根
Dei
30度圆齿根
Dei
37.5度圆齿根
Dei
45度圆齿根
Dei
内花键大径下偏差
内花键大径公差
内花键渐开线终止圆直径最小值
30度平齿根和圆齿根
DFimin
37.5度圆齿根
E
作用齿槽宽
EV
T
λ
作用齿槽宽最小值
EVmin
实际齿槽宽最大值
Emax
实际齿槽宽最小值
Emin
作用齿槽宽最大值
EVmax
内花键与量棒接触点处直径
Dci
内花键与量棒接触点上压力角
αci(弧度)
量棒直径
Dri(计算值)
量棒直径
Dri(取值)
棒间距
Mri
5 35 30 0.5236 6H GB/T3478.1-1995
DFimin
45度圆齿根
DFimin
内花键小径基本尺寸
Dii
Dii(30度)
Dii(37.5度)
Dii(45度)
内花键小径最小值
Diimin
内花键小径极限偏差
齿根圆弧最小曲率半径
Rimin
Rimin(30度平齿根)

Rimin(30度圆齿根)
Rimin(37.5度圆齿根)
Rimin(45度圆齿根)
基本齿槽宽
161.434 161.311 161.606 161.483 0.4757 0.03955 0.4771 0.04007 -0.085 179.853

渐开线花键的设计计算

渐开线花键的设计计算渐开线花键的设计计算D=mZ=1、25*24＝302、基圆直径Db：Db＝mZCOSαD＝1、25*24*cos30＝25、983、齿距p：p=πm=1、25π=3、9274、内花键大径基本尺寸Dei：Dei＝m(Z+1、5)=1、25*(24+1、5)=31、8755、内花键大径下偏差：06、内花键大径公差：IT12－14，取IT12，公差值0、2 57、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、58、内花键小径基本尺寸Dii：Dii=DFemax+2CF=28、62+2*0、125=28、879、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、96311、作用齿槽宽EV：EV＝0、5πm＝1、96312、作用齿槽宽最小值EVmin：EVmin＝0、5πm＝1、96313、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、13714、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、04815、作用齿槽宽最大值EVmax：EVmax＝Emax－λ＝2、100－0、048＝2、05216、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)＝1、25*（24+1）＝31、2518、外花键大径上偏差esV/tanαD：19、外花键大径公差：查机械设计手册，为0、1620、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、75esV/tanαD=021、外花键小径基本尺寸Die：Die＝m(Z－1、5)＝28、12522、外花键小径上偏差esV/tanαD：023、外花键小径公差：IT12－14。

渐开线花键键公法线和跨棒距的计算

渐开线花键键公法线和跨棒距的计算渐开线花键键公法线（Helical Gear Pitch Line）和跨棒距（Root Distance）是花键键的两个主要参数，它们决定了花键键的性能及工作情况。

在计算渐开线花键键公法线和跨棒距时，应该充分考虑花键键的角度及合齿参数等因素，这不仅有利于获得更加准确的参数，也是对花键键质量和性能的保证。

一、渐开线花键键公法线
公法线（P）=√（Mx2+My2+2×Mx×My×cosα）
其中，Mx为横向距离，即任意两齿根间横向的距离，单位：mm；My 为斜向距离，即任意两齿根之间斜向的距离，单位：mm；α为立体角，即任意两齿根之间的立体角度，单位：°。

二、跨棒距
跨棒距是指任意两齿根间的垂直距离，也可称之为横切面距离或根部距离。

由于花键键的公法线和跨棒距存在一定的关系，因此，跨棒距的计算也不可忽视。

一般情况下，跨棒距可以用下面的公式来计算：。

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。

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

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外花键短直径模具mm84.4内花键短直径diimm86齿根圆角半径ρmm0.8渐开线起始圆直径dfemm85.7工作齿高h wmm2全齿高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使用系数K1/1.25齿隙系数K2/1.1分布系数K3/1.1轴向偏心载荷系数K4/1.5应力转换系数K/0.15齿面磨损许用压应力σh1mpa10轮齿磨耗许用压应力σh2mpa9.4弯矩mbn.m0作用直径dhmm85.18773应力集中系数αTN/2.238703名义切向力ftn260427.3单位载荷wn/mm213.5764剪应力τ渐开线花键为：tnmpa94.401321，齿面许用接触强度[σH]mpa294.4353σhmpa106.78822，齿根许用抗弯强度[σF]mpa431.9559计算渐开线花键1的承载能力。

花键副的基本参数，齿面压应力（计算值），2。

工况参数3，检验结果σfmpa168.26663，齿根许用抗剪强度[τF]mpa215.978，τfmaxmpa211.33654外花键抗扭强度（许用值）[σv]mpa368.0441σvmpa163.5079齿面摩擦许用压应力[σH1]mpa110σhmpa106.7882齿面摩擦许用压应力[σH2]mpa9.4σhmpa106.7882b，花键副的耐磨性很长，齿面压应力（计算值）不符合要求。

5花键副工作108周时，齿面压应力（计算值）符合要求。

齿根最大剪应力（计算值）符合要求。

等效应力（计算值）符合要求。

碳合金渗碳和渗碳的计算值应满足渗碳温度为1851.1.361.361.361.1碳化温度大于1851.1.361.1碳化温度的要求。

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。

渐开线花键计算

b
/( S F K 1 K 2 K 3 K 4 )
σF≤σFp
T Fmax T tn 16000 T T tn d h3 KD D D d D ie ee ie
h ie
238.580 106.884
D ee
查5-3-39
tn
D h 3 . 94 ie 1 0 . 17 1 h dh 0 .1 h 6 . 38 1 0 . 1 2 1/ 3 2 . 38 D ie h 0 . 04 2h
hS 0.5esV / tanD 2 ) sinD
26.956
h
s
0 .6 m
1.35 -0.002 f级 25.2 3.534 2.047 56 3.15 0.9
查表5-3-62
D ie m ( z 1 . 8 )
S 0 .5 m
h w h min
D ee D ii 2

Hp 2
作用在花键副上的弯矩
Fn
32000M b dh3
16000 T d h3
2 Fn
0 106.884
Ttn
V
3T
2 tn
185.128 386.167 满足
VP 0.2 /(SF K1K2K3K4 )
V VP
可改公式判断查表及选择
渐开线花键基本参数
计算项目
一、已知小齿轮最大转速额定转速电动机最大扭矩最高车速滚动半径总最大传动比材料二、参数 1.模数 2.齿数 3.压力角 4.分度园直径 5.基圆直径 6.齿距 7.内花键大径基本尺寸 8.内花键大径下偏差 9.内花键大径公差 10.内花键终止圆最小值齿形裕度 11.内花键小径基本尺寸 12.外花键大径基本尺寸

30°渐开线花键的设计计算

30°渐开线花键的设计计算渐开线花键是一种常见的传动装置，可用于实现两轴之间的转动传递。

在设计渐开线花键时，需要考虑花键的尺寸、轮廓和材料特性等因素。

下面将详细介绍渐开线花键的设计计算过程，并给出一个实例计算。

1.渐开线花键设计基本原理：-渐开线花键的轮廓是以两个圆形定位部分为基准，通过凸缘和渐进边缘相接合的方式进行花键传动。

-渐开线花键的凸缘和渐进边缘可以通过数学模型进行计算，并绘制在平面上。

常用的渐进方程为：r = m * (theta + tan(theta) - theta_c)其中，r为离轴距离，m为渐进系数，theta为转角，theta_c为渐进圆保持不变的转角。

-渐开线花键的尺寸计算主要包括：基圆直径、齿宽、花键高度等。

2.渐开线花键的实例计算：假设设计一个30°渐开线花键，要求传递转矩为1000Nm，使用材料为45#钢。

以下是具体的计算步骤：2.1计算基圆直径：- 基圆直径可通过公式计算：d = 2 * sqrt(T_max / (s * tau_max))其中，d为基圆直径，T_max为最大转矩，s为剪应力安全系数，tau_max为允许剪应力。

- 假设剪应力安全系数s为2，允许剪应力tau_max为60 MPa，代入计算，得到基圆直径d约为231.66 mm。

2.2计算齿宽：- 齿宽可通过公式计算：b = T_max / (s * tau_b)其中，b为齿宽，tau_b为允许弯曲应力。

- 假设允许弯曲应力tau_b为120 MPa，代入计算，得到齿宽b约为4.17 mm。

2.3计算花键高度：- 花键高度可通过公式计算：h = (d * tan(30°)) / 2其中，h为花键高度，d为基圆直径。

- 代入计算，得到花键高度h约为66.72 mm。

2.4计算其他尺寸参数：- 钥槽深度d1可取1.3倍花键高度，即d1约为86.7 mm。

- 花键宽度b1可取基圆直径的0.8倍，即b1约为185.33 mm。