花键标准[参考]docx

　　花键和轮齿 花键轴是一种具有一系列与轴成一体的平行键并和相应的切在轮毂或安装件上的键槽相合作的轴；这种散布与一根轴上装有一系列键槽或楔形键槽与开有许多槽的轴相合作的景象构成比照。后一种结构会在相当程度上削弱轴的强度, 由于在轴上开许多槽会下降其传递扭矩的才干。 花键轴最常用的三种场合：1)用于无滑移地传递比较照较重的负荷的联轴器轴；2）用于传递动力的齿轮、滑轮和其它旋转设备, 设备办法可认为滑移设备或固定式设备；3）关于要求在视点方位上要求有位移以计数或改动的附件。 具有直齿的花键运用于许多场合（见SAE设备中软拉削的平行花键）；不过, 渐开线花键的运用正得到稳步的推行, 原因有：1）渐开线花键比其它花键具有更大的传递扭矩的才干, 2）它们能够用出产齿轮的相同技能和设备加工, 3）虽然啮合件之间有空隙, 它们在负载状况下能够主动对中。 渐开线花键 美国国家规范渐开线花键＊_这些花键或多键与渐开线内齿或外齿在成形办法上很类似。一般办法是经过滚削、轧制或成形加工办法来加工外花键, 用拉削或成形办法来加工内花键。内花键作为基准尺度, 外花键根据合作的需求而采纳不同的公役。底子渐开线花键具有最大的强度, 能够被准确地分隔和自定心, 这样子就能够高速轴承和应力, 而且它们能够被准确丈量和安装。 在美国国家规范ANSI B92.1-1970 (R1993), 保存了许多1960版规范中的特征, 加上添加的三个精度等级, 总计有4个精度等级。“渐开线轮齿”这一术语, 曾经运用于45度压力角, 已被删去, 本规范现在共有30度、37.5度、45度压力角的渐开线花键。这些渐开线花键的有关表格已作相应的摆放。“轮齿”这一术语不再运用本规范掩盖的花键中。 关于一切齿侧合作办法, 本规范只要一种合作等级, 便是曾经的等级2。等级1合作由于不常运用已被删去。平齿根齿侧合作花键的大径已修正, 并运用了一种掩盖了1950年和1960年版规范的公役。以往规范中拟定的互换性公役在后边“互换性“一节中给出。 关于大径合作一节, 没有公役或本合作的修正。 本规范承认了相合作花键的正确安装是仅仅依托于花键从齿顶到渐开线基园的一切尺度都在有用规范内。因而, 关于齿侧合作花键, 现在内花键的大径作为最大极限尺度, 外花键的小径丙在作为最小极限尺度, 最小内花键大径和最大外花键小径有必要清晰指定的基园直径, 这样就不需求附加的操控了。 现有的花键规范表包含了更多的公役等级的挑选。这些公役分级为习惯终究产品需求而添加了更多的挑选。这些挑选仅仅在齿厚和齿侧空隙上有差异。 运用于ASAB5.15-1960的公役等级作为根底, 现在被指定为等级5。新公役等级以下列公式为根底： 等级4＝等级5*0.71 等级6＝等级5*1.40 等级7＝等级5*2.00 本规范上一切列出的尺度都是用于竣工零件。在挑选制作精度时, 有必要考虑热处理等工序的补偿量。 本规范关于一切公役等级, 内花键的最小效果齿槽厚和外花键的最大效果齿厚相同。本规范有两种合作办法。关于齿侧合作, 最小效果齿槽尺度和最大效果齿厚值相同。使得花键在安装时具有互换性的底子原因是它们在制作时不考虑单个花键的公役等级。这样, 就答应将不同公役等级的表里花键相合作, 这样的长处在于一个合作件的制作难度将明显地小于另一个般配件, 两件的均匀公役便是规划需求的公役。例如, 一个合作件的公役为5级而其般配件的公役为7级, 那么它们的安装公役就在6级规模内。关于大径合作办法来讲, 为保证合作件之间必定的偏疼率公役, 最大效果齿厚应小于最小效果齿槽厚。 在本规范中供给的合作不能满意特别规划需求和有用合作空隙, 或许需求压合作时, 应当只添加或减小外花健的效果齿厚并引起合作的相应改动。本规范中, 最小效果齿槽尺度是一个基准值。当存在与本规范概念纷歧致的特别规划时, 最小效果齿槽尺度应当保存在原尺度。 运用于渐开线花键的名词 下列渐开线花键的有关界说, 按字母顺序摆放, 是美国国家规范中给出的。其间的一些名词在表6的图表中有图解。 有用花键效果长度（La）是般配件的合作长度。关于滑动花键, 该尺度超越接合长度。 实践齿槽尺度是任一齿槽在考虑了一个无限薄的轴向花键长度后, 节园上弧齿槽厚。 实践齿厚尺度是在虑了一个无限薄的轴向花键长度后, 节园处弧齿厚。 同心度差错是有用花键轴线相关于参阅轴线的差错。 基园是渐开线齿形结构园。 基园直径是基园的直径。 底子齿槽厚：关于30度压力角花键来讲, 是规范齿槽尺度, 为周节的一半。关于37.5度和45度压力角的花键来讲, 比周节的一半要在一些。轮齿是成份额的, 所以外花键和内花键在基园直径处的厚度相同。这种份额特性就构成了其它视点的渐开线度压力角的渐开线花键的小径尺度要大一些。 周节是在相应渐开线轮齿的相邻点的节园上弧长。 接合深度是内花键的小径和外花键的大径的间隔, 减去园角空隙或倒角深度。 径节是渐开线花键的每个齿数上分度园的英寸弧长。径节决议了节园弧齿厚和底子齿槽厚以及底子齿厚。与齿数结合在一同决议节园直径。 效果空隙（Cv）是内花键的有用齿槽厚度减去相合作的外花键有用齿厚的尺度。 内花键的效果齿槽厚（Sv）等于一个设想的外花键的节园处弧齿厚, 它与内花键合作时在悉数接合长度上既没有空隙又没有干与。内花键的最小效果齿槽厚一般为一个基准尺度, 如表3所示。经过调整外花键的齿厚能取得不同的合作公役。 外花键的效果齿厚（tv）等于一个设想的内花键的节园处弧齿厚, 它与外花键合作时在悉数接合长度上既没有空隙又没有干与。 效果差错是花键与般配件在安装时的累积差错。 外花键是在圆柱体外成形的花键。 倒圆是轮齿齿廓中衔接齿面和齿槽底部的凹的部分。 圆齿根花键是那些用单一圆弧衔接相邻两齿面的花键。 平齿根花键是那些用倒圆办法衔接大径或小径圆弧和齿面的花键。 成形圆弧是那些从齿面上操控渐开线曲线最低点的圆弧。该圆弧与齿顶园一道, 决议了需求操控齿廓部分的极限方位。关于内花键, 该圆弧挨近大径；关于外花键, 该圆弧挨近于小径。 齿形空隙量渐开线齿廓在与般配件的接合长度外的圆弧深度。它答应般配件在小径（对内花键）、大径（对外花键）和它们相对的节园外存在空隙。 渐开线开端园直径是渐开线开端圆弧的直径。 内花键是一个圆柱体的内部成形的花键。 齿向差错是花键齿的齿向与理论轴线的方向的平行度差错, 也包含平行度和同心度差错（见图1a）。注：直齿花键具有无限长的理论齿向。 接合长度（Lq）是般配件的轴向合作长度。 加工差错（m）是在实践齿槽或齿厚上答应的差错。 齿顶圆弧是花键的最外面的外表。它是外花键的外圆（齿顶圆）, 内花键的齿根园。 大径（Do,Dri）是齿顶圆弧的直径。 小径圆弧是花键的最内面的外表。对外花键, 它便是齿根园；关于内花键, 它便是内圆弧（齿顶圆）。 小径（Dre,Di）是小径圆弧的直径。 名义空隙是一个内花键的齿槽厚度减小般配外花键的实践齿厚。它不能界说般配件的安装, 由于有各种差错的影响。 不圆度是花键实践成形圆的差错。 平行度差错是一个花键的轮齿与别的任一个轮齿的平行度差错。（见图1b） 径节（P/Ps）是一个显现花键的一个1：2的兼并数；第一个数字是径节, 后者或第二个数字是短径节, 好像一英寸的一小部分, 其接合的底子半径长度高于或低于节圆。 节圆弧是一个参阅圆, 是一切花键横向尺度的结构圆。 节圆直径是节圆弧的直径。 节点是花键齿廓与节圆弧的相交点。 压力角（Ф）是在笔直于渐开线直线和其笔直点的半径方向直线之间的视点。除非还有规则, 它便是指规范压力角。 齿形差错是与指定齿面笔直的齿形的差错。 花键是一种在圆弧或部分圆弧上包含完好的、等距的键（花键齿）或键槽的一种机器元件。 规范（名义）压力角（ФD）是一指定的节圆上的压力角。 短齿径节是用来标明外花键从节圆到大径的径向间隔, 内花键从节圆到小径的径向间隔。本规范中的短齿径节是径节的两倍。 总指示差错是在任何两齿（相邻或不相邻）实践齿廓与理论齿廓之间的最大差错。 总差错（m+λ）是加工差错值加上答应差错值。 答应差错（λ）是答应效果差错。 轮齿特征 共有17种径节：2.5/5, 3/6, 4/8, 5/10, 6/12, 8/16, 10/20, 12/24, 16/32, 20/40, 24/48, 32/64, 40/80, 48/96, 64/128和128/256。这些式中的分子是径节, 操控节圆直径；分母, 一般是分子的两倍, 是短齿径节, 操控轮齿的高度。为了核算式的便利, 只要分子用于给定的公式, 并指定为P。径节, 与齿轮中的相同, 标明每个齿数的均匀节圆直径。 表1标明符号, 表2给定不同径节的渐开线的底子轮齿尺度的核算式。底子尺度在表3中给出。 表1。美国国家规范渐开线 符号 含义 符号 含义 Cv 表2 名词 符号 公式 30度压力角 37.5度压力角 45度压力角 平齿根齿侧合作 平齿根齿顶合作 圆齿根齿侧合作 圆齿根齿侧合作 圆齿根齿侧合作 2.5/5-32/64 3/6-16/32 2.5/5-48/96 2.5-48/96 10/20-128/256 短径节 Ps 2P 2P 2P 2P 2P 节园直径 D 基圆 Db DcosФD DcosФD DcosФD DcosФD DcosФD 周节 p 最小效果齿槽宽 sv 内花键大径 Dri 外花键大径 Dv 内花键小径 Di 名词 符号 公式 30度压力角 37.5度压力角 45度压力角 平齿根齿侧合作 平齿根齿顶合作 圆齿根齿侧合作 圆齿根齿侧合作 圆齿根齿侧合作 2.5/5-32/64 3/6-16/32 2.5/5-48/96 2.5-48/96 10/20-128/256 外花键小径 2,5/5-12/24 Dre … 16/32或更小 10/20 16/32或更小 … 内花键的渐开线开端园 DFi 外花键的渐开线开端园 DFe 径向齿形空隙 CF 0.001D, 最大0.010, 最小0.002 一切本规范中指定尺度规范表是经过底子公式核算, 并考虑到差错。 表3渐开线花键的底子尺度ANSI B92.1-1970,R1993 径节 P/Ps 周节 p 最小效果齿槽宽（底子）Sv 径节 P/Ps 周节 p 最小效果齿槽宽（底子）Sv 30? 37.5? 45? 30? 37.5? 45? 2.5/5 1.2566 0.6283 0.6683 … 20/40 0.1571 0.0785 0.0835 0.0885 3/6 1.0472 0.5236 0.5569 … 24/48 0.0654 0.0654 0.0696 0.0738 4/8 0.7854 0.3927 0.4177 … 32/64 0.0982 0.0491 0.0522 0.0553 5/10 0.6283 0.3142 0.3342 … 40/80 0.0785 0.0393 0.0418 0.0443 6/12 0.5236 0.2618 0.2785 … 48/96 0.0654 0.0327 0.0348 0.0369 8/16 0.3927 0.1963 0.2088 … 64/128 0.0491 … … 0.0277 10/20 0.3142 0.1571 0.1671 0.1771 80/160 0.0393 … … 0.0221 12/24 0.2518 0.1309 0.1392 0.1476 128/256 0.0246 … … 0.0138 16/32 0.1963 0.0982 0.1044 0.1107 齿数 美国国家规范中包含压力角为30度和37.5度时, 齿数从6到60；压力角为45度时, 齿数从6到100。在一个给定的场合下, 挑选齿数时应当留意避开奇数齿, 由于奇数齿并没取得长处, 在丈量时, 特别关于内花键, 丈量跨棒距时很困难, 由于没直径方向的相对应的齿槽。 渐开线花键品种和合作等级 美国规范中关于渐开线花键包含两种合作办法, 一种为齿侧合作, 另一种为齿顶合作。直径表3关于30度压力角的渐开线花键列出了平齿根齿侧合作、平齿根齿顶合作、圆齿根具侧合作的直径数据, 关于37.5度和45度压力角的渐开线花键, 只要圆齿根齿侧合作。 齿侧合作：在齿侧合作时, 合作件只在齿侧合作；大径和小径是空隙合作。齿侧作为驱动侧和对中效果。 齿顶合作：这种合作的般配件运用大径的触摸来对中, 齿侧作为驱动侧。小径是空隙合作。 齿顶合作供给了一个最小效果空隙, 答应在大径处的触摸和最小数量的定位或齿侧的定心效果。齿顶合作只要一种齿槽宽和齿厚公役, 与齿侧合作的等级5相同。 关于外花键, 不论对平齿根齿侧合作或齿顶合作, 应当确认圆角齿根。具有圆齿根的内花键只能用作齿侧合作。 公役等级 在齿槽宽和齿厚上, 本规范包含4种公役等级。这就可认为满意规划需求而供给了公役规模的挑选。原先的仅有一种公役现在被定为等级5, 公式在表4的脚注上。一切公役等级都具有相同的最小效果齿槽厚和最大效果齿厚极限, 以便于合作件选用不同的公役等级。 表4.公役等级5花键的齿槽厚和齿厚最大公役 齿数 径节, P/Ps 2.5/5和3/6 4/8和5/10 6/12和8/16 10/20和12/24 16/32和20/40 24/28到48/96 64/128和80/160 128/256 N 制作公役, m 10 15.8 14.5 12.5 12.0 20 17.6 16.0 14.0 30 18.4 17.5 15.5 40 21.8 19.0 17.0 50 23.0 20.5 18.5 60 24.8 22.0 20.0 70 --- --- --- 80 --- --- --- 90 --- --- --- 100 --- --- --- N 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 N 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 N 齿形差错 一切 +7 -10 +6 -8 +5 -7 +4 -6 +3 -5 +2 -4 +2 -4 +2 -4 齿向公役 Lg, in 0.3 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 公役 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 关于其它公役等级：等级4＝0.71X表值 等级5＝表值 等级6＝1.40X表值 等级7=2.00X表值 倒圆和倒角 轮齿可认为平齿根或圆齿根。 平齿根花键：关于大多数运用场合, 都是适合的。衔接齿面和齿根面的倒圆有各种不同的半径。一般不要求圆角巨细的规范。它是由渐开线起圆直径操控, 渐开线开端园是需求的渐开线曲线上最低点（有时定为TIF）。 重载联轴器不适合用圆齿根花键, 在这种场合下, 应当为尽量减小平齿根花键中存在的应力会集, 可以通过规则与圆齿根近似的倒圆半径。 由于内花键由于它们在大径处较广大的基体和更高的压力角, 内花键一般比外花键的强度要高, 所以内花键一般拉削加工就能够了。 圆齿根：引荐用于重负荷花键, 由于它们较大的圆角减小了应力会集。圆角的曲率散布很广, 不能指定为某一种半径值。 外花键能够用齿轮类的成形切齿刀或用滚刀, 或许用一种齿槽形状的东西, 不需求展成, 直接切削加工而成。外花键相同可以通过冷成形办法加工, 一般为圆齿根规划。内花键一般用拉削, 成形加工或许用成形刀具展成加工。即便在运用全圆角齿顶的刀具, 每种切削办法生成的圆角曲率具有各自的特征。关于外花键, 生成的是扁长外摆线类曲线；关于内花键, 生成的是扁长内摆线类曲线。外花键小径圆弧与倒圆相切的点以及内花键大径圆弧和圆角与渐开线齿廓开端相切的点上具有最小的曲率半径。 倒角和角空隙：在大径合作中, 花键联轴器的大径有必要存在一个角空隙。该空隙一般为供给外花键的顶部供给了一个倒角。这种办法由于下列原因不行能或不行完成： 假如外花键是经过弹性变形效果滚压成形, 这种工艺进程不能供给这种倒角。 不能够用半顶状切削刀具。 当加工少齿数外花键时, 半顶状刀具或许削减齿顶厚到一个制止的程度。 在这样状况下, 角空隙能够在内花键上加工, 如图2所示。 当运用这种办法时, 基园直径能够降在凸起区域。 花键差错。－渐开线花键的最大答应差错如表4所示。 齿形差错：发生差错成果的参阅曲面经过确认实践齿槽宽或齿厚的点。这些点可认为节点或都规范量棒的触摸点。 齿槽方向的齿形差错为正, 而轮齿方向的齿形差错为负。齿形差错能够发生在确认有用合作的齿形上的任一点, 其值如表4所示。 齿向差错：除非还有规则, 齿向差错能够整个齿长方向或部分齿长方向上。 不圆度：这样的情况或许仅仅体现一个读数和表4中所给的齿形差错, 不要求更多的余量。热处理和薄截面的变形能够构成不圆度, 这将添加读数和齿形差错。这样的情况下的差错依托于许多变量, 所以就不列表了。别的, 齿厚和齿槽宽差错有必要答应这种状况的存在。 离心率：关于齿侧合作的花键的效果直径的大径和小径的离心率不应当构成基园直径内的触摸, 即便在最大效果空隙的状况下。本规范没有规则该公役。 有关于齿顶合作的花键的效果直径的大径的离心率应当经过大径允差和效果齿槽宽或齿厚确认的最大实体极限来承受。 假如合作花键的平行度是经过相关于其它花键的定位面而受影响, 就有必要减小外花键效果和实践齿厚以坚持所需求的合作状况。本规范不包含离心定位的允差。 花键差错的效果。－花键差错应当被分为读数差错, 齿形差错, 或齿向差错。 读数差错：这些差错使得每一副花键副的齿侧空隙不相同。由于合作依托于最小合作的面积, 读数差错减小了效果齿侧隙。 齿形差错：正的差错齿形差错能够减小效果齿侧隙。负的齿形差错仅仅减小触摸面积而不影响合作。 齿向差错：这些差错能够构成空隙差错, 所以减小了效果齿侧隙。 答应差错：单个花键的差错关于合作的影响小于它们全体差错的影响, 由于多于最小空隙的面积能够在不改动合作的状况改动。答应差错量两倍正向齿形差错, 总读数差错和合作长度的齿向差错的总和的60％。表4中的答应差错是以假定合作长度等于节园直径的一半为根底的。关于更大长度的合作调整该差错值。 效果和实践尺度。－虽然内花键的每一个键槽在每一个抱负的般配外花键轮齿应当具有相同的齿槽宽度, 这两个元件或许由于内花键的读数和齿形差错而不能合作。为了答应抱负外花键能够在任何方位上合作, 一切内花键的齿槽都有必要加上干与量。效果齿槽宽便是抱负外花键的齿厚。同理, 当与抱负内花键合作时, 外花键的齿厚须减去效果差错量。 内花键的效果齿槽宽减去外花键的效果齿厚的值便是效果空隙, 它了合作件的合作办法。正向差错代表松或侧隙, 而负向差错代表紧的合作或干与。 齿轮槽宽和齿厚极限尺度。－实践齿槽宽和实践齿厚在加工允差内的差错构成效果尺度的相关差错。所以, 关于每个元器件有4个极限尺度。 这些差错在表5中图示。 表5。齿槽宽和齿厚的规则辅导ANSI B92.1-1970,R1993 最小效果齿槽宽常作为基准尺度。除了齿顶合作办法外, 最大效果齿厚与最小齿槽宽度的值相同。齿顶合作的最大效果齿厚小于最小效果齿槽宽, 减小量应当答应效果花键和大径的偏疼量。效果空隙的答应差错应当由内花键和外花键两者分, 并要求到达最大效果齿槽宽和最小效果齿厚。实践齿槽宽和实践齿的极限经过适宜的答应差错来得到。 效果和实践尺度的运用。－表5中显现的齿槽宽和齿厚的4个尺度中每一个尺度都具有界说的功用。 最小效果齿槽宽和最大效果齿厚：这些尺度操控最小效果空隙, 一般都被指定。 最小实践齿槽宽和最大实践齿厚：这些尺度不能用于作为接纳或拒收零件的规范。假如实践齿槽宽小于最小值, 但没有构成效果齿槽宽过小, 或许假如实践齿厚大于最大值, 但构成效果齿厚过大, 效果差错小于期望值；这种零件是可用的, 而不是报废品。这些尺度作为工艺参阅尺度是能够的。它们也能用来剖析过滤效果齿槽宽或过大效果齿厚的状况, 以决议这些状况是不是由于超差的效果差错构成的。 最大实践齿槽宽和最小实践齿厚：这些尺度操控加工差错和效果差错的极限。这些尺度, 由于内花键和外花键的效果差错而削减, 得出最大的效果空隙。加工中取得的效果差错是要求小于答应差错, 这些尺度有必要经过恰当调整以保证需求的空隙。 最大效果齿槽宽和最小效果齿厚：这些尺度界说了最大的效果侧隙, 但它们不能定出效果差错的极限。由于效果差错的减小, 它们和最大实践齿槽宽和最小实践齿厚一道, 可以应用在防止添加最大效果侧隙。“可挑选的检测”一词能添加在那些最大效果空隙作为安装要求, 但不要求彻底操控的状况。在不必要添加昨设备的状况下, 它标明内花键的齿柄宽保证在最大尺度内, 或许外花键的齿厚有必要在最小值以上, 假如加工办法得到可答应的差错。在那些效果差错不需求操控或由实验室检测操控, 这些极限能够替代最大实践齿槽宽和最小实践齿厚。 渐开线花键品种的兼并运用。－当外花键的较大半径需求操控应力会集时, 平齿根齿侧合作内花键与圆齿根外花键合作运用。经过规则外花键的最小齿根园, 圆齿根外花键的最小齿根圆值, 并注出这是一种可挑选齿根办法, 这种合作也能够答应作为一种可挑选的规划办法。 互换性。－按本规范制作的花键与按老规范制作的花键具有互换性, 例外状况如下。 外花键：这些外花键与老规范花键般配状况如下： 时代 大径合作 平齿根齿侧合作 圆齿根齿侧合作 1946 能够 不能够（A）a 不能够（A） 1950b 能够（B） 能够（B） 能够（C） 1950C 能够（B） 不能够（A） 能够（C） 1957 SAE 能够 不能够（A） 能够（C） 1960 能够 不能够（A） 能够（C） a关于例外状况A、B、C, 见后边解说。 b 全齿根 c 短齿根 内花键：这些花键按如下状况与老规范花键般配： 时代 大径合作 平齿根齿侧合作 圆齿根齿侧合作 1946 不能够（D）a 不能够（E） 不能够（D） 1950 能够（F） 能够 能够（C） 1957 SAE 能够（G） 能够 能够 1960 能够（G） 能够 能够 a 关于C、D、E、F、G, 见下后边解说。 除非倒角或减小尺度, 外花键大径或许与平根齿侧合作内花键在渐开线开端园处发生干与。 关于小于或等于15齿的状况, 除非倒角, 不然内花键的将与外花键的渐开线开端园发生干与。 关于小于或等于9齿的状况, 除非倒角, 不然内花键的小径将与外花键的渐开线开端园发生干与。 除非倒角, 内花键的小径将与外花键的渐开线开端园发生干与。 除非倒角, 内花键的小径将与外花键的渐开线开端园相干与。 关于小于或等于10齿的状况, 外花键大径的最小倒角尺度应保证不能够碰内花键渐开线开端园。 根据花键的径节, 大径的最小倒角不能够碰内花键的渐开线开端园。 图面数据。－一致规范花键图面上的完好信息是很重要的。根据表6 中给出的引荐的数据摆放能预防许多误解。X的数量标明该数据常用的位数。运用表中花键 规范, 一般不再需求出一个花键齿部的图示。 花键数据和参阅尺度。－花键尺度是用于工程和制作意图。径节和压力角不能够独自检测。 运用于本规范中参阅尺度是一个添加的符号或尺度、规范的修正, 或许当尺度、规范或如下的注解： 为图面清楚而重复的尺度 需求为一个形状或特征生成的界说的非特征基准面或基准 需求为其它规范或尺度生成而界说的非特征尺度。 需求界说一个特征的公役尺度地点的一个非特征尺度。 需求一个生成操控公役或尺度, 或许添加的有用信息。 任何标明为“参阅”的尺度、规范或注解都不应当作为零件接纳或拒收的规范。 估量键和花键巨细和长度。－图一能够估量传递一个给定扭矩的美国规范渐开线花键的尺度。它也能用来估量带单键的轴的外径。在找到轴的尺度后, 键槽的份额能够在2342页上的表1 决议。 曲线A是用于轮齿硬度为HRC55~65柔性花键。关于节园直径低于1.25英寸的状况, 这些花键的键的长度一般制成等于或略大于节园直径；关于节园更大的花键, 花键长度一般为节园直径的1/3和2/3之间。曲线A也能用来一个固定联轴器的单键。键的长度是轴径的1：1或1：4。轴上的压力, 不考虑键槽处的应力会集, 大约为7500磅每平方英寸。可见283页开端的键槽对轴强度的影响。 曲线B代表运用于固定联轴器, 应力为9500磅每平方英寸的高强度单键, 不考虑应力会集。键长度为1：1和1：4倍的轴径, 轴和键都是中等硬度热处理钢。这种衔接办法通常用于商用柔性联轴器与电机或与发电机的键衔接。 曲线C用于长度为节园直径为3/4到1 1/4, 轴硬度为200－300HB的多键固定花键。 曲线倍节园直径的高强度花键。硬度高于HRC58是很常见的, 在航空运用中, 轴一般为中空以削减分量。 曲线磅每平方英寸剪切应力的实心轴。关于空心直径等于外径的3/4, 剪切应力为95000磅每平方英寸。 花键长：假定轮齿均匀受载, 长度为节园直径1/3的固定式花键将具有与轴的剪切应力；但轮齿齿槽的差错会导致只要一半的轮齿悉数受载。因而, 为平衡轮齿和轴的受力, 长度应当为节园直径的2/3。不过, 假如分量是不重要, 就能添加至节园直径的长度。关于柔性花键, 当存在不同心的状况下, 添加长度并不能带来更多负载才干。柔性花键的最大效果长度能够近似按图2挑选。 渐开线花键承载才干公式。－下列阶段中给出的30度渐开线花键承载才干核算公式量从一篇文章“花键何时需求应力操控”（作者D.W.Dudley, 制作工程, 12月23日, 1957年）中推导出来的。 运用下列的公式中的符号在2130页上界说的, 下列为添加的补注：Dh=空心轴的内孔直径, 英寸；Ka=从表1中的运用系数；Km＝表2的负荷分配系数；Kf＝表3中的疲惫寿数系数；Kw＝表4中的磨损寿数系数；Le＝图2中的最大效果长度, 运用应力公式 , 虽然实践长度或许更长一些；T＝传递扭矩, 磅－英寸。关于没有螺旋线上修形的固定式花键, 有用长度Le应当不超越5000磅D3.5÷T。 表1。花键运用系数, Ka 动力源 载荷品种 平稳（发电机电扇） 细微冲击（振荡泵等） 间歇冲击（加速泵等） 重冲击（冲床, 剪子等） 运用系数, ka 平衡（燃汽轮机, 电机） 1.0 1.2 1.5 1.8 细微冲击（液压马达） 1.2 1.3 1.8 2.1 中等冲击（内燃机, 引擎） 2.0 2.2 2.4 2.8 表2关于柔性花键的不对中的载荷分配系数, Km 每英寸长度上不对中度（英寸） 载荷分配系数, Kma 0.5英寸齿宽 1英寸齿宽 2英寸齿宽 4英寸齿宽 0.001 1 1 1 1.5 0.002 1 1 1.5 2 0.004 1 1.5 2 2.5 0.008 1.5 2 2.5 3 a关于固定的花键, Km=1 关于固定的花键, Km=1 表3, 花键的疲惫寿数系数, Kf 扭矩循环周期a 疲惫寿数系数 单一方向 双向 1,000 1.8 1.8 10,000 1.0 1.0 100,000 0.5 0.4 1,000,000 0.4 0.3 10,000,000 0.3 0.2 A一个扭矩循环周期包含一个起停, 不是作业的数量。 表4, 柔性花键磨损寿数系数, Kw 花键作业数量 寿数系数, Kw 花键的作业数量 寿数系数, Kw 10,000 4.0 100,000,000 1.0 100,000 2.8 1,000,000,000 0.7 1,000,000 2.0 10,000,000,000 0.5 10,000,000 1.4 … … 磨损寿数系数, 不象表3 中的疲惫系数, 是以花键的作业总数量, 是由于柔性花键的每一转的冲击都会构成花键的磨损。 界说：一个固定花键能够是缩短合作或松合作, 但在每一端都用环固定以防止由于花键的振荡引起轴向的移动。一个柔性花键答应一些在轴没有准确对中时发生的冲击。这些柔性或冲击构成轴向移动并构成轮齿的磨损。直齿柔性花键在磨损成为一个严重问题前, 只能答应的视点不对中的状况存在（小于1度）。关于更多的不对中状况（大于5度）, 鼓形齿花键能够减小磨损和轮齿的端部受载。 外花键轮齿根部的剪切应力：关于一个给定的传递扭矩, 发生在外花轴上齿根处的损坏剪切应力为： 关于一个实心轴 （1） 关于一个空心轴 （2） 核算应力值不能超越表5 中的值。 表5 花键答应剪切应力值 资料 硬度 最大答应剪切应力值 磅/平方英寸 HB HRC 钢 160－200 － 20,000 钢 230－260 － 30,000 钢 302－351 33－38 40,000 外表浅层硬化钢 － 48－53 40,000 外表硬化钢 － 58－63 50,000 全体淬硬钢（航空质量） － 42－46 45,000 轮齿节园处的剪切应力：关于一个给定的传递扭矩T, 轮齿节线外的剪切应力处为： 公式（3）中系数4是假定由于齿槽的差错而只要一半轮齿承载。关于差的制作精度, 将系数改为6。 核算应力值不能超越表5中值。 花键轮齿的齿侧紧缩应力值：由于负荷分配纷歧致和不对中构成的不均载和齿端受载, 所以花键的许用紧缩应力值比齿轮轮齿的许用紧缩应力值小得多。 关于柔性花键： （4） 关于固定花键： （5） 在这些公式中, h是轮齿的接合长度, 关于平齿根花键, h大约为0.9/P, 而关于圆齿根花键, h大约为1/P。 公式（4）和公式（5）中核算出的应力值不能够超越表6中的值。 表6花键的许用紧缩应力 资料 硬度 最大答应剪切应力值 磅/平方英寸 HB HRC 直齿 鼓形齿 钢 160－200 － 1,500 6,000 钢 230－260 － 2,000 8,000 钢 302－351 33－38 3,000 12,000 外表浅层硬化钢 － 48－53 4,000 16,000 外表硬化钢 － 58－63 5,000 20,000 花键的损坏应力值：内花键能够由于下列三种拉应力而损坏：1）传递扭矩中发生的径向分力引起的拉伸力；2）离心力；和3）视点节园线上的切线力而构成的轮齿曲折而引起的拉伸力。 径向负荷拉应力, （6） 这儿, tW=内花键的壁厚＝内花键筒的外径减去花键大径, 后再除2。L＝花键的总长。 离心拉伸应力, （7） 这儿, Doi＝花键筒的外径。 梁拉伸应力, （8） 在这个等式中, Y是从轮齿规划时取得的一个刘易斯形状系数。关于30度压力角的内花键, Y＝1.5是一个很安全的估量。（8）中系数4假定只要一半轮齿承受载荷。 或许构成外花键的轮缘损坏的总的拉伸应力是：St=[KaKm(S1+S3)+S2]/kf;而且该值不应当小于表7中值。 表7花键的答应拉伸应力 资料 硬度 最大答应剪切应力值 磅/平方英寸 HB HRC 钢 160－200 － 22,000 钢 230－260 － 32,000 钢 302－351 33－38 45,000 外表浅层硬化钢 － 48－53 45,000 外表硬化钢 － 58－63 55,000 全体淬硬钢（航空质量） － 42－46 50,000 用于大的不对中的鼓形齿花键。－正如第2142页中说到的, 鼓形齿花键能够答应大至5度的不对中。假如两者都准确对中, 那么鼓形齿花键比相同尺度的直齿花键的承载才干要小许多。可是, 当存在比较大的不对中状况时, 鼓形齿花键具有更大的承载才干。 美国规范轮齿形状能用来鼓形齿花键, 这样它们就能够与美国规范的直齿内花键相合作。 上面鼓形齿图上显现鼓形半径r1；鼓形齿的曲率半径r2；花键的李节园直径D；齿宽F；轮齿端部的鼓形量A。鼓形量A一般来讲应当大于半齿宽乘以不对中视点的正切。关于一个鼓形A, 近似的曲率半径r2为,,这儿Φ标明花键的压力角。 关于一个给定的扭矩T, 轮齿的紧缩应力为：； 而且, 该值不能超越表6中的值。 花键和其它机器元件的磨损损坏。－磨损是发生在周期负荷, 例如振荡, 构成两个面在遭受小的相对摇摆运动后触摸。在磨损进程中, 合作面的靠在一同的高点或触摸面的粗糙面以及小的微粒被拉离外表, 在一段时间后, 就会有小的坑或粉状碎片存在。在暴露在空气中的钢件中, 金属碎片会很快氧化成为一个赤色的锈状粉沫或软沫；这样, 这造出一个新词叫“有磨损腐蚀”。 磨损的机理是原始性的, 大多数资料都会发生, 包含那些不会被氧化的物质如：金、铂和非金属类；所以随同金属件的腐蚀是第二位的特征。 由于相对运动、振荡或两者兼而有之, 磨损能够发生在机加工的操作进程 。它能够损坏 紧合作；碎片能够阻止零件移动；由于发生磨损的零件比没损坏的零件的疲惫的承受水平低得多, 所以磨损能够加速零件的疲惫损坏。发生磨损损坏的当地有接合面, 花键、螺栓、键、销和铆钉衔接；钢绳中的钢丝；柔性轴和管；板绷簧中片之间；磨擦钳；小的摇摆轴承；和电触摸面。 磨损的首要发生原因有振荡和周期负荷。假如这样要素不能消除, 运用更大的夹紧力能够减小运动, 但假如它不能起效果, 反而会使损失破坏状况加坏。光滑能够减慢损坏的进程；硬的平板或外表硬化办法能起效果, 这些办法不能减小磨损, 仅仅添加了资料的疲惫强度。具有内涵光滑才干的平板软资料在磨穿前能够起效果。 渐开线花键检测方法。－花键规能用来制作零件的进程检测。 剖析检测（单个尺度和差错的检测）在下列状况需求： 用规作为弥补检测, 例如, 运用组合止规替代单个止规, 而且差错有必要操控的状况。 点评不符合规的零件。 关于测绘零件或短期运转而不能运用规的状况。 假定在最小实体尺度和最大实体效果尺度之间有一个很大的部分公役时, 那些单个差错有必要用规作为弥补检测。 用规检测。－在检测渐开线花键时, 用一系列规。 规的品种：一个组合具有悉数轮齿的弥补。一个部分花键规两尺度相对的齿。一个部分通规每部分上只要两个齿, 也叫做短规。一个只要每端只要两个齿的环规叫环卡规。一个递进规是一个包含相邻有二个或更多不同功用的检测用规。递进通规是能够丈量一个特征或一组特征以及它们与相干系的特征的组合体。通规和止规能够兼并在起组成一个递进规。 通规和止规：通规是用于检测最大实体状况（最大外径, 最小内部尺度）。它们能用来检测一个单个尺度, 或许两个及两个以上功用性尺度的联络。它们操控最小松懈或最大干与的程度。 止规是用于检测最小资料状况（最小外径、最大内部尺度）, 这样操控最大的松懈程度或最小干与程度。除非达到一致, 一个产品只要在止规不能够进入零件时才可承受。一个止规只能用于检测一个尺度。想用一个止规检测超越一个尺度的意图或许导致止规能够进入或不能进入（零件被承受）, 即便除了一个尺度超出产品极限。在这种状况下, 一切尺度超出极限, 它们的关联会导致答应承受。 效果和实践尺度：效果齿槽宽和齿厚是经过一个准确的配对零件, 该零件可作为一个复合规。 实践齿槽宽和齿厚是经过部分通规或环规, 或许经过量棒丈量。 量棒丈量。－内花键的实践齿槽宽和外花键的实践齿厚能够用量棒丈量。这些丈量不能够决议合作件之间的安装, 但能用来花键的一种剖析检测, 以近似点评效果齿槽宽和效果齿厚。 两个量棒检测的公式：关于内花键的量棒距运用的符号在2130页中给出： 算出量棒中心的渐开线压力角： 算出的视点值, 在第98页开端的渐开线页的三角函数表上找出的点, 为了取得更高的精度, 可用插值法。 核算丈量值, 在两量棒之间的Mi： 关于偶数齿： 关于奇数齿： 这儿：关于30°和37.5°压力角花键 di=1.7280/P 关于45°压力角花

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