渐开线花键《计算程序》

30° 平齿根花键计算书 第 1 页

模数 m = 3

齿数 z = 15

标准压力角 αD = 30°

配合代号：H7/h7

分度圆直径 D = m×z = 45

基圆直径 Db = m×z×cos(αD) = 38.9711

周节 p = π×m = 9.42477796076937

内花键大径 Dei = m×(z+1.5) = 49.5

外花键作用齿厚上偏差 esv = 0

(根据<<机械传动设计手册>>1463页表9-1-49或由公差代号计算)

外花键渐开线起始圆直径最大值：

DFemax = 2×((0.5Db)^2+(0.5Dsin(αD)-(hs-0.5esv/tan(αD))/sin(αD))^2)^0.5

= 41.8669

(其中hs = 0.6m = 1.8)

内花键小径 Dii = DFemax+2CF) = 42.47

(其中CF = 0.1m = .3)

内花键基本齿槽宽 E = 0.5πm = 4.71238898

外花键基本齿厚 S = 0.5πm = 4.71238898

内花键：

内花键总公差 T+λ = 40i*+160i** = 179

其中i* = 0.45(D)^(1/3) + 0.001D (D = (30×50)^0.5 = 38.7298334620742)

i** = 0.45(E)^(1/3) + 0.001E (E = (3×6)^0.5 = 4.24264068711928)

周节累积公差 Fp = 7.1(L)^0.5 + 18 = .078

其中分度圆周长之半 L = πmz/2 = 70.6858347057703

齿形公差 ff = 6.3ψf + 40 = .062

其中公差因数 ψf = m + 0.0125D = 3.48412291827593

齿向公差 Fβ = 2.0×(g)^0.5 + 10 = .023

其中花键长度 g = 40

综合公差 λ= 0.6((Fp)^2 + (ff)^2 + (Fβ)^2)^0.5 = .061

作用齿槽宽最小值 Evmin = 0.5πm = 4.712

实际齿槽宽最大值 Emax = Evmin + (T+λ) = 4.891

实际齿槽宽最小值 Emin = Evmin + λ =4.773

作用齿槽宽最大值 Evmax = Emax - λ = 4.83

外花键：

外花键大径 Dee = m×(z + 1) = 48

外花键小径 Die = m×(z - 1.5) = 40.5

外花键总公差 T+λ = 40i*+160i** = 179

其中i* = 0.45(D)^(1/3) + 0.001D (D = (30×50)^0.5 = 38.7298334620742)

i** = 0.45(E)^(1/3) + 0.001E (E = (3×6)^0.5 = 4.24264068711928)

周节累积公差 Fp = 7.1(L)^0.5 + 18 = .078

其中分度圆周长之半 L = πmz/2 = 70.6858347057703

齿形公差 ff = 6.3ψf + 40 = .062

其中公差因数 ψf = m + 0.0125D = 3.48412291827593

齿向公差 Fβ = 2.0×(g)^0.5 + 10 = .023

其中花键长度 g = 40

综合公差 λ= 0.6((Fp)^2 + (ff)^2 + (Fβ)^2)^0.5 = .061

作用齿厚最小值 Svmin = Smin + λ = 4.594

实际齿厚最大值 Smax = Svmax - λ = 4.651

实际齿厚最小值 Smin = Svmax - (T+λ) =4.533

作用齿厚最大值 Svmax = S + esv = 4.712

30°平齿根花键计算书 第 2 页

量棒直径 DRi = DRe = 5.04

内花键量棒中心圆上的压力角 invαi = Emax/D + invαD - DRi/Db

= 4.891/45 + inv(αD) - 5.04/38.9711

= .108688888888889+5.37514935913267E-02-.129326603560074

= 3.31224454025424E-02

αi = 25.7996333°

内花键棒间距最大值 MRimax = Db × cos(90/z)/cosαi - DRi = 37.3

内花键棒间距最小值 MRimin = MRimax - Ki×T = 37.07

其中 Ki = cosαD × cos(90/z)/sinαi T = (T+λ)-λ

外花键量棒中心圆上的压力角 invαe = DRe/Db + invαD + Smin/D - π/z

= 5.04/38.9711 + inv(αD) + 4.533/45 - π/15

= .129326603560074+5.37514935913267E-02+.100733333333333-.209439510239319

= 7.43805866859188E-02

αe = 33.1259646°

外花键跨棒距最大值 MRemin = Db × cos(90/z)/cosαe + DRe = 50.74

外花键跨棒距最小值 MRemax = MRemin + Ke×T = 50.557

其中 Ke = cosαD × cos(90/z)/sinαe T = (T+λ)-λ

挤压强度计算

计算挤压应力 σc = 1000T/(ψ×z×h×l×r) = 27.1 MPa

其中 传递转矩 T = 30000×P/π/n = 658.5722 N×m

系数 ψ取 0.75

齿数 z = 15

花键工作高度 h = 0.8×m = 2.4

花键工作长度 l = 40

花键平均半径 r = D/2 = 22.5

根据 联接情况：静联接

使用、制造条件：中等

热处理工艺：齿面未经热处理

许用挤压应力 [σc] = 60--100 MPa

挤压强度满足要求 σc < [σc]