渐开线花键计算说明

..严老师：您好、请教一下已知盘芯花键参数、想知道相配的变速箱l轴<花键轴能传递的最大扭矩是多少?变速箱l轴材料是20CrMnTi,调质硬度HRC32-36度、表面硬化硬度就忽略不计。盘芯长25比如上图是盘芯的内花键参数、所配的l轴最大传递扭矩能最大是多少?最好是把公式、及步骤、及单位名称写的细一点、以后再碰到类似问题就知道怎么计算了。GB/T17855-1999花键承载能力计算方法基于GB/T17855-1999方法的端面花键齿承载能力计算术语、代号及说明计算<渐开线花键>2.1名义切向力FF本例：Ft2.2单位载荷WW=本例：W=104.72T/24×25×2.3系数〔1使用系数K〔2齿侧间隙系数K当花键副的受力状态如图1所示时,渐开线花键或矩形花键的各键齿上所受的载荷大小,除取决于键齿弹性变形大小外,还取决于花键副的侧隙大小。在压轴力的作用下,随着侧隙的变化<一半圆周间隙增大,另一半圆周间隙减小>,内花键与外花键的两轴线将出现一个相对位移量e0。其位移量e0的大小与花键的作用侧隙<间隙>大小和制造精度高低等因素有关。产生位移后,使载荷分布在较少的键齿上<对渐开线花键失去了自动定心的作用>,因而影响花键的承载能力。此影响用齿侧间隙系数K2予以考虑.通常K2=当压轴力较小、花键副的精度较高时,可取K2=1.1～1.5;当压轴力较大、花键副的精度较低时,可取K2=2.0～3.0;当压轴力为零、只承受转矩时,K2图1只承受压轴力F、无转矩T,内外花键的位置〔3分配系数K花键副的内花键和外花键的两轴线在同轴状态下,由于其齿距累积误差<分度误差>的影响,使花键副的理论侧隙<单齿侧隙>不同,各键齿所受载荷也不同。这种影响用分配系数K3予以考虑。对于磨合前的花键副,当精度较高时<按GB/T1144标准为精密级的矩形花键或精度等级按GB/T3478.1标准为5级或高于5级时>,K3=1.1～1.2;当精度较低时<按GB/Tll44标准为一般用的矩形花键或精度等级按GB/T3478.1标准低于5级时>,K3=1.3～〔4轴向偏载系数K由于花键副在制造时产生的齿向误差和安装后的同轴度误差,以及受载后的扭转变形,使各键齿沿轴向所受载荷不均匀。用轴向偏载系数K4对于磨合后的花键副,各键齿沿轴向载荷分布基本相同时,可取K4当花键的精度较高和分度圆直径D或平均圆直径dm较小时,表3中的轴向偏载系数K本例：假设K1=1.25、K2=1.2、K32.4承载能力计算〔1齿面接触强度计算=1\*GB3①齿面正应力σHσ其中h本例：hWσ=2\*GB3②齿面许用应力σHσ本例：查阅资料得20CrMnTi抗拉强度为1080MPa,屈服强度为850MPa,未查得20CrMoTi的材料性能,假设取屈服强度σ0.2=800M取SH=1.5,K1=1.25、K取SH=1.3,K1=1.25、K2σH=800÷=3\*GB3③条件σH≤σ即0.1914T≤262.98得T≤1374N·〔2齿根弯曲强度计算=1\*GB3①齿根弯曲应力σFσS本例;全齿高未知,假设h=1.5,DFe经计算得SσF=2\*GB3②齿根弯曲许用应力σFσ本例：材料抗拉强度未查阅到,假设取抗拉强度σb=950MPa,取SFσF=3\*GB3③条件σF≤σ本例即0.185T≤312.3得T≤1688N·〔3齿根剪切强度计算=1\*GB3①齿根最大剪切应力τFmaxτταdK值本例：

dτtn齿根圆角半径ρ未知,假设ρ=0.17?网上查一下计算方法计算得ατF=2\*GB3②许用剪切应力τFτ本例：

τ=3\*GB3③条件τFmax≤本例：即0.2354T≤156.15得T≤663.3N·〔4齿面耐磨损能力计算1.花键副在108=1\*GB3①齿面压应力σHσ其中h本例：hWσ=2\*GB3②齿面磨损许用应力σH1见表4表4σH1热处理及齿面平均硬度未经热处理20HRC调质处理28HRC淬火渗碳〔氮淬火50HRC40HRC45HRC50HRC95110135170185205本例：σ=3\*GB3③条件σH≤σ本例：即0.1914T≤110得T≤574.7N·m花键副长期工作无磨损能力计算=1\*GB3①齿面压应力σHσ其中h本例：hWσH=2\*GB3②齿面磨损许用应力σH2见表5表5σH2未经热处理0.028×布氏硬度值调质处理0.032×布氏硬度值淬火0.3×布氏硬度值渗碳〔氮淬火0.4×布氏硬度值本例：σH2=0.032=3\*GB3③条件σH≤σ本例：即0.1914T≤σH2得T≤N〔5外花键的扭转与弯曲强度计算：=1\*GB3①当量应力σV计算σσ本例：σV=0+3×=2\*GB3②许用应力σV值σ本例：σV=3\*GB3③条件σV≤σ本例：即0.1309T≤262.985即T≤2009N总结：若要求花键满足各项承载能力要求即需：〔1σ本例即0.1914T≤262.98得T≤1374N·〔2σ本例即0.185T≤312.3得T≤1688N·〔3τ本例：即0.2354T≤156.15得T≤663.3N·〔4σ本例：即0.1914T≤110