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非标自动化设备之花键连接介绍

作者:非标自动化  来源:本站  发表时间:2020-3-11 10:00:51   浏览:

非标自动化设备之花键连接

  花键连接的特点:


  花键连接是由周向均布的多个键齿的花键轴(外花键)和带有相应键齿槽的轮毂(内花键)相配合而成,花键齿的侧面是工作面。花键可视为由多个平键组成,依靠内、外花键齿侧面的相互挤压传递转矩,所以花键连接比平键连接具有承载能力高、对轴削弱程度小(齿浅、应力集中小)、键齿对称布置,受力均匀、定心好和导向性能好等优点。花键连接适合于载荷较大、对定心要求高的连接,可用于静连接,也可用于动连接。

  外花键可以用铣床或齿轮加工机床进行加工,需要专用的加工设备、刀具和量具,所以花键连接成本较高。

  花键连接的分类:

  按齿形的不同花键可分为矩形花键连接和渐开线花键连接两类。

  1)矩形花键:矩形花键形状简单,加工方便。按齿高的不同分为轻、中两个系列,已经标准化。轻系列的承载能力较低,多用于静连接,而中系列多用于中等载荷的连接。

  国家标准规定,矩形花键连接定心方式为小径定心或内径定心,即外花键和内花键的小径作为配合表面,由于外花键和内花键的小径易于磨削,故矩形花键连接的定心精度较高。制造时,轴和毂上的接合面都要经过磨削,定心精度高,定心稳定性好,能用磨削的方法消除热处理变形,定心直径尺寸公差和位置公差都能获得较高精度。。花键通常要进行热处理,表面硬度一般应高于40HRC。

  矩形花键的基本参数有小径d、大径D、键宽B和键数N,GB/T1144-2001对其基本尺寸系列和键槽截面尺寸作了相关规定。

  国家标准规定矩形花键的表示方法为NxdxDxB,含义:键齿数x小径x大径x键齿宽。

  矩形花键的标记示例:矩形花键的标记依次由键数N、小径d、大径D、键宽B及花键公差代号组成。

  花键N=6,d=23H7/f7,D=26H10/a11,B=6H11/d10,其标记如下:

  花键副:6x23H7/f7x26H10/a11x6H11/d10GB/T1144-2001

  内花键:6x23H7x26H10x6H11GB/T1144-2001

  外花键:6x23f7x26a11x6d10GB/T1144-2001

  在实际生产中,矩形花键也有用外径定心和侧面定心的矩形花键连接。

  采用外径定心时,内外花键的加工比较简单,孔可以用拉削,但硬度较高时拉刀拉不动,一般只用于硬度小于40HRC的情况。当内花键定心表面质量要求高(Ra<0.63μm)时,用拉削工艺也难以保证;在单件、小批量生产以及大规格的花键中,内花键也难以用拉削工艺,因为该加工方法不经济。

  侧面定心因载荷分布均匀,承载能力高,因此适用于定心要求不高的重载连接。

  2)渐开线花键:渐开线花键的齿廓为渐开线,受载时,齿上有径向力,能起自动定心作用,使各齿受力均匀,因此定心性优于矩形花键。渐开线花键还具有强度高、寿命长的特点。渐开线花键的标准压力角有30°、37.5°和45°三种。

  基本齿廓主要有:30°平齿根、30°圆齿根、37.5°圆齿根和45°圆齿根。不同齿廓的渐开线花键应用的场合不同(基本齿廓的选择主要取决于花键的用途)。

  渐开线花键主要应用于结构紧凑、传递较大转矩的轴毂连接。压力角为30°的渐开线花键连接适用于较宽转矩范围,较常用。压力角为45°渐开线花键模数较小,多用于转矩不大,尺寸较小的场合,特别适用于薄壁零件。45°渐开线花键也称为细齿渐开线花键或三角形花键。压力角为37.5°的渐开线花键主要是为了满足冷成形的要求,应用范围在30°和45°花键之间。

  渐开线花键的加工工艺与齿轮相同,工艺性较好,齿根圆角大,应力集中小,易于对心,易于获得较高精度和互换性。但加工内花键需要用渐开线拉刀,制造复杂,成本高,适用于传递大转矩、大直径的轴。

  渐开线花键的定心方式为齿形定心,受载时能自动心定,因此其定心性优于矩形花键。

  渐开线花键最基本的参数为模数m、压力角α和齿数z,GB/T3478.1-1995规定了模数和压力角的标准值。
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