花键承载能力计算方法.pdf

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1、一、轴毂联接件%!续表!"#$#%标准压力角!"模数&’(&)"*(+*(!平齿根圆齿根圆齿根圆齿根’"#!’"+!’"&!’"#*!!")*’"&*’")’’"*#’"++#’"+’’",’’"%’’"*’#"*’"*’!"’’’")*’"%#&’"%’!"#’’"-’+’",’!"%’!"#’*!"’’#"’’!"*’%!"#’#"+’!",’,!"%’&"#’#"+’!’#"’’+"’’&"’’注：在产品设计允许的情况下，对平齿根花键，齿根圆弧曲率半径可小于表中数值。!花键承载能力计算方法（./／0!),**—!--

2、-）（!）术语与代号（表!"&$!）表"#!$"术语、代号及说明（摘自./／0!),**—!---）序号术语代号单位说明!输入转矩#1·2输入给花键副的转矩#输入功率$34输入给花键副的功率&转速%5／267花键副的转速+名义切向力&81花键副所受的名义切向力*分度圆直径"22渐开线花键分度圆直径%平均圆直径’222矩形花键大径与小径之和的一半)单位载荷(1／22单一键齿在单位长度上所受的法向载荷,齿数)—花键的齿数-结合长度*22内花键与外花键相配合部分的长度（按名义值）!’压轴力&1花键副所受的与轴线垂直的径向作用力!

3、!标准压力角!9（(）渐开线花键齿形分度圆上的压力角!#弯矩+:1·2作用在花键副上的弯矩!&模数!22渐开线花键的模数!+使用系数,!—主要考虑由于传动系统外部因素而产生的动力过载影响的系数当花键副承受压轴力时，考虑花键副齿侧配合间隙（过盈）对!*齿侧间隙系数,#—各键齿上所受载荷影响的系数%4""零部件设计数据库续表!"#$!序号术语代号单位说明考虑由于花键的齿距累积误差（分度误差）影响各键齿载荷分!%分配系数!#—配不均的系数考虑由于花键的齿向误差和安装后花键副的同轴度误差、以及!&轴向偏载系数!’—受载后花键扭转变

4、形，影响各键齿沿轴向受载不均匀的系数!(齿面压应力!)*+,键齿表面计算的平均接触压应力!-工作齿高".//键齿工作高度，".0（#112#33）／445外花键大径#11//外花键大径的基本尺寸4!内花键小径#33//内花键小径的基本尺寸$)值一般可取!"46!!"65。齿面接触强度44$)—较重要的及淬火的花键取较大值，一般的未经淬火的花键取较的计算安全系数小值4#齿面许用压应力［!)］*+,4’材料的屈服强度!5"4*+,花键材料的屈服强度（按表层取值）46齿根弯曲应力!7*+,花键齿根的计算弯曲应力4%全齿高"//花

5、键的全齿高，"0（8112#31）／44&弦齿厚$79//花键齿根危险截面（最大弯曲应力处）的弦齿厚4(许用齿根弯曲应力［!7］*+,4-材料的拉伸强度!:*+,花键材料的拉伸强度弯曲强度的计算对矩形花键取!"46!4"55#5$7—安全系数对渐开线花键取!"55!!"65#!齿根最大剪切应力"7/,;*+,#4剪切应力"<9*+,靠近花键收尾处的剪应力##应力集中系数#<9—#’外花键小径#31//外花键小径的基本尺寸#6作用直径%=//当量应力处的直径，相当于光滑扭棒的直径#%齿根圆角半径$//一般指外花键齿根圆弧最小

6、曲率半径#&许用剪切应力［"7］*+,#(齿面磨损许用压应力［!)!］*+,花键副在!5(次循环数以下工作时的许用压应力#-齿面磨损许用压应力［!)4］*+,花键副长期工作无磨损的许用压应力’5当量应力!>*+,计算花键扭转与弯曲强度时，剪切应力与弯曲应力的合成应力’!弯曲应力!79*+,计算花键扭转与弯曲强度时的弯曲应力’4转换系数!—确定作用直径%=的转换系数’#许用应力［!>］*+,计算花键扭转与弯曲强度时的许用应力’’作用侧隙&>//花键副的全齿侧隙’6位移量’5//花键副的内外花键两轴线的径向相对位移量一、轴毂联

7、接件)$（!）受载分析与计算状态时（不计自重，下同），内花键各齿槽的中"）受载分析心线（或对称面）与外花键各键齿的中心线（或!无载荷由于花键副是相互联结的同轴对称面）是重合的。此时，键齿两侧的间隙（或偶件，所以对于无误差的花键联结，在其无载荷过盈）相等，均为侧隙之半（见图"#$%"）。图"#$%"无载荷、有间隙的渐开线花键联结（左边）和矩形花键联结（右边）的理论位置"受纯转矩载荷对无误差的花键联结，花键与外花键的两轴线仍是同轴的（见图"#$%在其只传递转矩!而无压轴力"时，一侧的各!）。所有键齿传递转矩，承受同样大小的载荷

8、齿面在转矩的作用下，彼此接触、侧隙相等，内（见图"#$%$）。图"#$%!有载荷、有间隙的渐开线花键联结（左）和矩形花键联结（右）的理论位置#受纯压轴力载荷对无误差的花键联结，的弹性变形主要与它们的受力大小和位置、侧隙在其只承受压轴力"、不受转矩!时，内花键（间隙或过盈）、弹性模量和花键齿数等因素有关。