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花鍵聯接的類型和強度計算

行業(yè)新聞|2022-03-03| 深圳維動自動化

一、花鍵聯接由多個健齒和鍵槽構成、均布在軸和輪轂孔的圓周上?;ㄦI的齒側面為工作面。花鍵聯接適用于靜、動聯接。

花鍵聯接的主要優(yōu)點是:齒數較多而且受力均勻,故承載能力高;槽淺,齒根應力集中小,對軸和樞的強度減弱較輕;軸上零件和軸對中性好;導向性好。其缺點是加工時需要專用設備,成本較高。

1、花鍵的類型及特點

花鍵已經標準化,按剖面齒形可分為矩形花鍵和漸開線花鍵。這種花鍵的尺寸、公差和配合可分別查有關標準。

矩形花鍵、矩形花鍵加工方便,磨削方法精度高。,故常用。矩形花鍵在標準中規(guī)定了二種尺寸系列,即輕系列和中系列。輕系列承載能力較小,多用于輕載荷的靜聯接。

矩形花鍵在聯接中按小徑定心。軸和轂的定心表面在熱處理后都要磨削

2漸開線花鍵,漸開線花鍵的齒廓為漸開線。與矩形花鍵相比,漸開線花鍵有以下特點:齒根較厚齒根圓角較大,應力集中較小,故聯接強度較高、壽命長;可利用加工齒輪的各種加工方法加工漸開線花鍵,故工藝性較好;尺寸較小時,加工花鍵孔的拉刀制造成本較高,因而限制了它的使用。漸開線花鍵按齒形定心,具有自動定心的作用。適用于載核較大,定心精度要求較高和尺寸較大的聯接。

漸開線花鍵在分度圓上的壓力角為30°;另一種是花鍵軸在分度圓上的壓力角為45°。壓力角為45°的漸開線花鍵,齒形鈍而短,因此,對聯接件的削弱較小,但齒的工作面高度較小,故承載能力較低,多用與載荷較輕,直徑較小的靜聯接。

二、花鍵聯接的強度計算

花鍵聯接的強度計算與鍵聯接相似,首先根據聯接的結構特點,使用要求和工作條件選定花鍵類型和尺寸,然后進行必要的強度校核計算。其主要失效形式是工作面被壓潰(靜聯接)或工作過度磨損(動聯接)。因此,靜聯接通常按工作面上的擠壓應力進行強度計算,動聯接則按工作面上的壓力進行條件性強度計算。

計算時,假定載荷在鍵的工作面上均與分布,各齒面上的壓力的合力N作用在平均直徑1.png處,即傳遞進扭矩2.png,并引入系數φ來考慮實際載荷在各花鍵齒上分配不均的影響,則花鍵聯接的強度條件為:

  4.png

式中:
5.png

 

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