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    非標自動化設備之花鍵連接介紹

    作者:非標自動化  來源:本站  發表時間:2020-3-11 10:00:51   瀏覽:

    非標自動化設備之花鍵連接

      花鍵連接的特點:


      花鍵連接是由周向均布的多個鍵齒的花鍵軸(外花鍵)和帶有相應鍵齒槽的輪轂(內花鍵)相配合而成,花鍵齒的側面是工作面。花鍵可視為由多個平鍵組成,依靠內、外花鍵齒側面的相互擠壓傳遞轉矩,所以花鍵連接比平鍵連接具有承載能力高、對軸削弱程度小(齒淺、應力集中小)、鍵齒對稱布置,受力均勻、定心好和導向性能好等優點。花鍵連接適合于載荷較大、對定心要求高的連接,可用于靜連接,也可用于動連接。

      外花鍵可以用銑床或齒輪加工機床進行加工,需要專用的加工設備、刀具和量具,所以花鍵連接成本較高。

      花鍵連接的分類:

      按齒形的不同花鍵可分為矩形花鍵連接和漸開線花鍵連接兩類。

      1)矩形花鍵:矩形花鍵形狀簡單,加工方便。按齒高的不同分為輕、中兩個系列,已經標準化。輕系列的承載能力較低,多用于靜連接,而中系列多用于中等載荷的連接。

      國家標準規定,矩形花鍵連接定心方式為小徑定心或內徑定心,即外花鍵和內花鍵的小徑作為配合表面,由于外花鍵和內花鍵的小徑易于磨削,故矩形花鍵連接的定心精度較高。制造時,軸和轂上的接合面都要經過磨削,定心精度高,定心穩定性好,能用磨削的方法消除熱處理變形,定心直徑尺寸公差和位置公差都能獲得較高精度。。花鍵通常要進行熱處理,表面硬度一般應高于40HRC。

      矩形花鍵的基本參數有小徑d、大徑D、鍵寬B和鍵數N,GB/T1144-2001對其基本尺寸系列和鍵槽截面尺寸作了相關規定。

      國家標準規定矩形花鍵的表示方法為NxdxDxB,含義:鍵齒數x小徑x大徑x鍵齒寬。

      矩形花鍵的標記示例:矩形花鍵的標記依次由鍵數N、小徑d、大徑D、鍵寬B及花鍵公差代號組成。

      花鍵N=6,d=23H7/f7,D=26H10/a11,B=6H11/d10,其標記如下:

      花鍵副:6x23H7/f7x26H10/a11x6H11/d10GB/T1144-2001

      內花鍵:6x23H7x26H10x6H11GB/T1144-2001

      外花鍵:6x23f7x26a11x6d10GB/T1144-2001

      在實際生產中,矩形花鍵也有用外徑定心和側面定心的矩形花鍵連接。

      采用外徑定心時,內外花鍵的加工比較簡單,孔可以用拉削,但硬度較高時拉刀拉不動,一般只用于硬度小于40HRC的情況。當內花鍵定心表面質量要求高(Ra<0.63μm)時,用拉削工藝也難以保證;在單件、小批量生產以及大規格的花鍵中,內花鍵也難以用拉削工藝,因為該加工方法不經濟。

      側面定心因載荷分布均勻,承載能力高,因此適用于定心要求不高的重載連接。

      2)漸開線花鍵:漸開線花鍵的齒廓為漸開線,受載時,齒上有徑向力,能起自動定心作用,使各齒受力均勻,因此定心性優于矩形花鍵。漸開線花鍵還具有強度高、壽命長的特點。漸開線花鍵的標準壓力角有30°、37.5°和45°三種。

      基本齒廓主要有:30°平齒根、30°圓齒根、37.5°圓齒根和45°圓齒根。不同齒廓的漸開線花鍵應用的場合不同(基本齒廓的選擇主要取決于花鍵的用途)。

      漸開線花鍵主要應用于結構緊湊、傳遞較大轉矩的軸轂連接。壓力角為30°的漸開線花鍵連接適用于較寬轉矩范圍,較常用。壓力角為45°漸開線花鍵模數較小,多用于轉矩不大,尺寸較小的場合,特別適用于薄壁零件。45°漸開線花鍵也稱為細齒漸開線花鍵或三角形花鍵。壓力角為37.5°的漸開線花鍵主要是為了滿足冷成形的要求,應用范圍在30°和45°花鍵之間。

      漸開線花鍵的加工工藝與齒輪相同,工藝性較好,齒根圓角大,應力集中小,易于對心,易于獲得較高精度和互換性。但加工內花鍵需要用漸開線拉刀,制造復雜,成本高,適用于傳遞大轉矩、大直徑的軸。

      漸開線花鍵的定心方式為齒形定心,受載時能自動心定,因此其定心性優于矩形花鍵。

      漸開線花鍵最基本的參數為模數m、壓力角α和齒數z,GB/T3478.1-1995規定了模數和壓力角的標準值。
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