漸開線花鍵計算說明書

1、基于 GB/T17855-1999 方法的端面花鍵齒承載能力計算1.術(shù)語、代號及說明序號比號iH帕1TN * m愉人船花吐的評 1.:輸人功舉FkTV確人曲花雰匹的功扉$Ar/ftiiji4%丄5 樹力F.N井!tl伸Dmm平閆訊立徑tfcrq塑用（L 醴大艮與小桂上和的一出7片牯 UMW單一謙號片踉為繪耳!昕韁梵培向（5 荷!址式 2斑住式苫 XJe也龍Z就 H 的搐啟甲絡(luò)&撫 JEirnzpi內(nèi)花譴與幹花存用配普常卄茁氏蘆丈 if 常義識）10壓戦力FN莊 W 刷所更時有旅誦直的社宙齊用舟11林雀氐力鈾軌 奸戰(zhàn)堯催齒眉片度圓上苦 f川角12M、N * n作用應起 11|上的彎址mi

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5、勒蛛唸橙禺 is 討在釋2.計算(漸開線花鍵)2.1 名義切向力陣Ft= 2000 XT/D本例：殲 20UUXF 十 19098104.727N2.2 單位載荷W= Ft/(z XIX cosayj)本例：=0.2105T N/mm2.3 系數(shù)(1)使用系數(shù). 2 WI用果數(shù)陽工作端!出等1+擊-嚴穴聲擊均勾.平樓LCW1.仙i.n大1.231.&0池 00 “大中弄蘆擊t 753- zs SZAtE1均久:平轉(zhuǎn)對原多HU屯助機，塾赳程建、總宅整帆莓；2輕樓沖祈曲原址機 w 飾機內(nèi)世林母13車尊沖市的肛肚機申缸內(nèi)粥釈芳14內(nèi)勾半空時工杵機：電或JBU庇熔逮SU蝠風機.遇平還碑-旬為密

6、直対斛橫件帆碎|5中萍沖出的工榨機：肛床主傳妙非均劉豪度時輯盧粹機，多肛越暮憂就空址翌酯槳爭6產(chǎn)草碎古訶工柞扔；沖犀，陽斥一亂転.站戟等一（2）齒側(cè)間隙系數(shù)當花鍵副的受力狀態(tài)如圖 1 所示時，漸開線花鍵或矩形花鍵的各鍵齒上所受 的載荷大小，除取決于鍵齒彈性變形大小外，還取決于花鍵副的側(cè)隙大小。在壓 軸力的作用下，隨著側(cè)隙的變化（一半圓周間隙增大，另一半圓周間隙減?。?，花 鍵與外花鍵的兩軸線將出現(xiàn)一個相對位移量 旬。其位移量 5 的大小與花鍵的作用 側(cè)隙（間隙）大小和制造精度高低等因素有關(guān)。產(chǎn)生位移后，使載荷分布在較少的 鍵齒上（對漸開線花鍵失去了自動定心的作用） ， 因而影響花鍵的承載能力。

7、此影 響用齒側(cè)間隙系數(shù)“2 予以考慮.通常 =1.13.0?；ㄦI副的精度較低時，可取 K 心 2.03.0;當壓軸力為零、只承受轉(zhuǎn)矩時，心=1.0當壓軸力較小、花鍵副的精度較高時，可取瓦=1.11.5;當壓軸力較大、圖 1 只承受壓軸力 F、無轉(zhuǎn)矩 T,外花鍵的位置（3）分配系數(shù)花鍵副的花鍵和外花鍵的兩軸線在同軸狀態(tài)下，由于其齒距累積誤差（分度 誤差）的影響，使花鍵副的理論側(cè)隙（單齒側(cè)隙）不同，各鍵齒所受載荷也不同。這種影響用分配系數(shù)予以考慮。對于磨合前的花鍵副，當精度較高時（按GB/T 1144 標準為精密級的矩形花鍵或精度等級按GB/T3478.1 標準為 5 級或高于 5 級時），=1.

8、11.2;當精度較低時（按 GB/TII44 標準為一般用的矩形花鍵或精度等級按 GB/T3478.1 標準低于 5 級時），心=1.31.6。對于磨合后的花 鍵副，各鍵齒均參與工作，且受載荷基本相同時，取=1.0。（4）軸向偏載系數(shù)也由于花鍵副在制造時產(chǎn)生的齒向誤差和安裝后的同軸度誤差，以及受載后的扭轉(zhuǎn)變形，使各鍵齒沿軸向所受載荷不均勻。用軸向偏載系數(shù)予以考慮。其值可從表 3 中選取。對于磨合后的花鍵副，各鍵齒沿軸向載荷分布基本相同時，可取=1.0。當花鍵的精度較高和分度圓直徑D 或平均圓直徑叫”較小時，表 3 中的軸向偏載系數(shù)“4 取較小值，反之取較大值。我a軸向筒tt果最Khimj半均U

9、M墜d*FMli/DA如.1. 1. S2.Cs1-1.1L 4-2,035O-8X)1-62. 4LT-t 580-12131-4-1, SLflz. a1/7 5137】301.33.12m120i. 8*-2.41-Z4 -8K32.O1.4 2. E1.57430-50).6-1. 2ldf 0右 W50*405*2.4L8-XG1. S-4.G3.0 a.DM-5.2202- Z*-| 21本例：假設(shè)氐=1.2、=i.3、Si.2。2.4 承載能力計算(1)齒面接觸強度計算1齒面正應力f w/h 詢其中心八；F本例： = (205 - 怡 3) + 2 = 1.1| mmpH = O

10、JlOSTr 1.1 = 0J914T2齒面許用應力0 甘=切X g X氐X Kg X Kj本例：查閱資料得 20CrMnTi 抗拉強度為 1080MPa 屈服強度為 850MP未查得20CrMoTi 的材料性能，假設(shè)取屈服強度 P 毗=竄怕 MPa (參考)取勿1 5|,旳=1.25、勺2、陶=1.3、百=1.4。陽=1.3|KL= 1.2S應=1.2K3陶陽=800 : (1.3 X 1.25 X 1,2 X 1,3 x 1.2)262.99MPa3條件廣制即卜 in：卩覽絹得 1374 N m(2)齒根彎曲強度計算經(jīng)計算得rrF= 6 x 1.5 x 0,2105Tcos 34十(2.9

11、14)=。佗厶丁 MPa 齒根彎曲許用應力 0 卩】。丿；=%/(X K| X K? XKjX K本例：材料抗拉強度未查閱到，假設(shè)取抗拉強度 F 廠注片 MPa,取冷=1.5的 J = 950 + (13 X 1.25 X 1.2 X 1.3 X L2)312.3MPa條件% - % 本例即 0.185T 冬：1 乙 3 得 r 乞】右 N m(3)齒根剪切強度計算1齒根最大剪切應力rx=D 掄xsin -360 XD1 invaD- invcos -ID掩j2TTirriDx cos齒根彎曲應力(J本例；全齒高未知，假設(shè) h=1.5.%=19.51600T軽羽列即曙花轅0-羽中系艸矩懇花撫0

12、. 45D. 30a 15$3.1 + X (1U.89K齒根圓角半徑 未知，假設(shè)?網(wǎng)上查一下計算方法憐=Ttnr0+07556了X 3.115 = D.23541Mpa條件 :笙卜討本例：即了 -(4)齒面耐磨損能力計算1.花鍵副在 13 循環(huán)次數(shù)以下工作時耐磨損能力計算1齒面壓應力卩Hal 3.941 +0.171 +Ph.0.1 +郅+ 0.042hp2h本例:d/;= 183 + (13 x 18.3 x (20.5 - 18.3)十20.5二18.89mm1600T計算得 = 3-115MPa本例:丁討T= 312*3 2 = 156,15MPa%238 +許用剪切應力 ft w/h

13、 詢其中匸八宀：/2本例： = （205 - 怡 3） + 2 = 111 mmpH = OJ105T4- 1.1 = 04914T2齒面磨損許用應力 0 旳見表 4表 4 0 町值熱處理及齒面平均硬度未經(jīng)熱處理20HRC調(diào)質(zhì)處理28HRC淬火滲碳（氮）淬火50HRC40 HRC45 HRC50 HRC95110135170185205本例：陽=1103條件 卜：.本例：即閃啣艄 W 燦|得N m滋巾=用/h 詁h 浮=（% -幾）/2% = （205 - 183） -2 = 1.1c” 0J1O5T + 1.1 = 0+191477切0加嘰冋 q%pl914Z 存血蘭（5）外花鍵的扭轉(zhuǎn)與彎曲強度計算：當量應力計算3200Mb本例：5 一 + 3 X （0,07556丁=o.i3O9T MPa2許用應力 0 討值=葉 “（X K X 心 X 陷 XKj本例：0 討= 800 寺1*3 X 1,25 X 1, 2 X 】,3 X 1*2） 262.985MPa3條件I本例：即 0.1309T 26Z9 肪即 丁冬 2009 N m總結(jié)：若要求花鍵滿足各項承載能力要求即需：(1)和 |本例即得 1374