渐开线花键计算说明书

1、基于 GB/T17855-1999 方法的端面花键齿承载能力计算1.术语、代号及说明序号比号iH帕1TN * m愉人船花吐的評 1.:输人功举FkTV確人曲花雰匹的功扉$Ar/ftiiji4%丄5 树力F.N井!tl伸Dmm平闫讯立径tfcrq塑用（L 醴大艮与小桂上和的一出7片牯 UMW单一谦号片踉为绘耳!昕缰梵培向（5 荷!址式 2斑住式苫 XJe也龍Z就 H 的搐啟甲络&抚 JEirnzpi内花谴与幹花存用配普常卄茁氏蘆丈 if 常义识）10压戦力FN莊 W 刷所更时有旅诵直的社宙齐用舟11林雀氐力铀軌 奸战尧催齿眉片度圆上苦 f川角12M、N * n作用应起 11|上的弯址mi

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5、勒蛛唸橙禺 is 討在釋2.计算(渐开线花键)2.1 名义切向力阵Ft= 2000 XT/D本例：歼 20UUXF 十 19098104.727N2.2 单位载荷W= Ft/(z XIX cosayj)本例：=0.2105T N/mm2.3 系数(1)使用系数. 2 WI用果数阳工作端!出等1+击-严穴声击均勾.平楼LCW1.仙i.n大1.231.&0池 00 “大中弄芦击t 753- zs SZAtE1均久:平轉對原多HU屯助机，塾赳程建、总宅整帆莓；2轻樓冲祈曲原址机 w 飾机内世林母13車尊冲市的肛肚机申缸内粥釈芳14内勾半空时工杵机：电或JBU庇熔逮SU蝠风机.遇平还碑-旬为密

6、直対斛橫件帆碎|5中萍冲出的工榨机：肛床主传妙非均刘豪度时輯盧粹机，多肛越暮憂就空址翌酯桨爭6产草碎古訶工柞扔；冲犀，阳斥一亂転.站戟等一（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），花 键与外花键的两轴线将出现一个相对位移量 旬。其位移量 5 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。

7、此影 响用齿侧间隙系数“2 予以考虑.通常 =1.13.0。花键副的精度较低时，可取 K 心 2.03.0;当压轴力为零、只承受转矩时，心=1.0当压轴力较小、花键副的精度较高时，可取瓦=1.11.5;当压轴力较大、图 1 只承受压轴力 F、无转矩 T,外花键的位置（3）分配系数花键副的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.

8、11.2;当精度较低时（按 GB/TII44 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），心=1.31.6。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）轴向偏载系数也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。当花键的精度较高和分度圆直径D 或平均圆直径叫”较小时，表 3 中的轴向偏载系数“4 取较小值，反之取较大值。我a轴向筒tt果最Khimj半均U

9、M坠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：假设氐=1.2、=i.3、Si.2。2.4 承载能力计算(1)齿面接触强度计算1齿面正应力f w/h 询其中心八；F本例： = (205 - 怡 3) + 2 = 1.1| mmpH = O

10、JlOSTr 1.1 = 0J914T2齿面许用应力0 甘=切X g X氐X Kg X Kj本例：查阅资料得 20CrMnTi 抗拉强度为 1080MPa 屈服强度为 850MP未查得20CrMoTi 的材料性能，假设取屈服强度 P 毗=竄怕 MPa (参考)取勿1 5|,旳=1.25、勺2、陶=1.3、百=1.4。阳=1.3|KL= 1.2S应=1.2K3陶阳=800 : (1.3 X 1.25 X 1,2 X 1,3 x 1.2)262.99MPa3条件广制即卜 in：卩覽絹得 1374 N m(2)齿根弯曲强度计算经计算得rrF= 6 x 1.5 x 0,2105Tcos 34十(2.9

11、14)=。佗厶丁 MPa 齿根弯曲许用应力 0 卩】。丿；=%/(X K| X K? XKjX K本例：材料抗拉强度未查阅到，假设取抗拉强度 F 厂注片 MPa,取冷=1.5的 J = 950 + (13 X 1.25 X 1.2 X 1.3 X L2)312.3MPa条件% - % 本例即 0.185T 冬：1 乙 3 得 r 乞】右 N m(3)齿根剪切强度计算1齿根最大剪切应力rx=D 抡xsin -360 XD1 invaD- invcos -ID掩j2TTirriDx cos齿根弯曲应力(J本例；全齿高未知，假设 h=1.5.%=19.51600T軽羽列即曙花轅0-羽中系艸矩恳花撫0

12、. 45D. 30a 15$3.1 + X (1U.89K齿根圆角半径 未知，假设?网上查一下计算方法怜=Ttnr0+07556了X 3.115 = D.23541Mpa条件 :笙卜讨本例：即了 -(4)齿面耐磨损能力计算1.花键副在 13 循环次数以下工作时耐磨损能力计算1齿面压应力卩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计算得 = 3-115MPa本例:丁讨T= 312*3 2 = 156,15MPa%238 +许用剪切应力 ft w/h

13、 询其中匸八宀：/2本例： = （205 - 怡 3） + 2 = 111 mmpH = OJ105T4- 1.1 = 04914T2齿面磨损许用应力 0 旳见表 4表 4 0 町值热处理及齿面平均硬度未经热处理20HRC调质处理28HRC淬火渗碳（氮）淬火50HRC40 HRC45 HRC50 HRC95110135170185205本例：阳=1103条件 卜：.本例：即閃啣艄 W 灿|得N m滋巾=用/h 诂h 浮=（% -几）/2% = （205 - 183） -2 = 1.1c” 0J1O5T + 1.1 = 0+191477切0加叽冋 q%pl914Z 存血兰（5）外花键的扭转与弯曲强度计算：当量应力计算3200Mb本例：5 一 + 3 X （0,07556丁=o.i3O9T MPa2许用应力 0 討值=叶 “（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条件I本例：即 0.1309T 26Z9 肪即 丁冬 2009 N m总结：若要求花键满足各项承载能力要求即需：(1)和 |本例即得 1374