美标渐开线花键计算程序2014.8
渐开线花键通用计算公式
渐开线花键通用计算公式渐开线花键是一种常见的机械连接元件，通常用于传递旋转运动和承受轴向载荷。
它的设计需要考虑到多种因素，包括花键的尺寸、形状和材料等。
在设计渐开线花键时，我们需要使用一些通用的计算公式来帮助我们确定最佳的设计参数。
本文将介绍渐开线花键的通用计算公式，以帮助工程师和设计师更好地进行设计和分析。
1. 渐开线花键的基本参数。
在开始计算之前，我们首先需要确定一些基本的参数，包括轴的直径、花键的宽度和厚度等。
这些参数将直接影响到花键的设计和计算。
2. 渐开线花键的弯曲强度。
渐开线花键在工作时会受到一定的弯曲力，因此需要考虑其弯曲强度。
弯曲强度可以通过以下公式来计算：\[ M_b = \frac{W \times L}{2} \]其中，\( M_b \) 为弯曲强度，\( W \) 为花键的宽度，\( L \) 为花键的长度。
3. 渐开线花键的剪切强度。
除了弯曲强度外，渐开线花键还需要考虑其剪切强度。
剪切强度可以通过以下公式来计算：\[ T = \frac{W \times t \times S}{2} \]其中，\( T \) 为剪切强度，\( W \) 为花键的宽度，\( t \) 为花键的厚度，\( S \) 为剪切应力。
4. 渐开线花键的扭转强度。
在设计渐开线花键时，还需要考虑其扭转强度。
扭转强度可以通过以下公式来计算：\[ T_t = \frac{W \times t^3 \times S_t}{6 \times r} \]其中，\( T_t \) 为扭转强度，\( W \) 为花键的宽度，\( t \) 为花键的厚度，\( S_t \) 为扭转应力，\( r \) 为花键的半径。
5. 渐开线花键的接触应力。
最后，我们还需要考虑渐开线花键的接触应力。
接触应力可以通过以下公式来计算：\[ \sigma_c = \frac{2 \times W \times F}{\pi \times d \times t} \]其中，\( \sigma_c \) 为接触应力，\( W \) 为花键的宽度，\( F \) 为轴向载荷，\( d \) 为轴的直径，\( t \) 为花键的厚度。
美国花键检测与计算
表 1。美国国家标准渐开线花键符号 ANSI B92.1-1970，R1993
符号 意义
符号 意义
Cv
表2
名词
符号
短径节
Ps
节园直径
D
基圆
Db
周节
p
最 小 作 用 齿 sv
槽宽
内花键大径 Dri
外花键大径 Dv
内花键小径 Di
公式
30 度压力角
平齿根齿侧配合
2.5/5-32/64
2P
N P
DcosФD
花 键 16/32 或更 小小 径 10/20
16/32 或更 小
内花键的渐开线 DFi
起始园
公式 30 度压力角 平齿根齿侧配合 2.5/5-32/64
N −1.35 P
N + 1 + 2cF P
平齿根齿顶配合 3/6-16/32
N + 0.8 − 048/96
P
N −1 − 2cF P
N −1 − 2cF N − 0.8 − 2cF N − 0.6 − 2cF
P
P
P
径向齿形间隙 CF 0.001D，最大 0.010，最小 0.002 所有本标准中指定尺寸标准表是通过基本公式计算，并考虑到误差。
表 3 渐开线花键的基本尺寸 ANSI B92.1-1970,R1993
圆齿根齿侧配合
2.5-48/96
2P
N P
DcosФD
π Ρ π 2Ρ N + 1.6
P N +1
P N − 0.8
P
45 度压力角
圆齿根齿侧配合
10/20-128/256
2P
N P
渐开线花键计算
渐开线花键计算
一、渐开线花键的基本概念
1.花键齿数：花键的齿数取决于传动系统的要求和具体装置的设计需求。
2.花键剖面：渐开线花键的剖面可以是直线、锥面或椭圆面等。
3.花键间隙：花键与齿轮之间的间隙是花键设计的重要参数，需要根据具体传动系统的要求和工作环境条件来确定。
二、渐开线花键的计算公式
1.渐开线花键的基准直径计算公式
D = (b * Z) / (2 * tan(θ/2))
其中，D为基准直径，b为花键宽度，Z为花键齿数，θ为花键齿宽的角度。
2.渐开线花键的点宽计算公式
P=π*D/Z
其中，P为花键的点宽。
3.渐开线花键的压力角计算公式
α = atan(sin(θ) / (cos(θ) - Z / (Z+2)))
其中，α为压力角，θ为花键齿宽的角度。
4.渐开线花键的公法角计算公式
β=α*m
其中，β为公法角，m为模数。
5.渐开线花键的侧斜角计算公式
γ = atan(tan(β) / cos(α))
其中，γ为侧斜角。
6. 渐开线花键的rack angle计算公式
ω = atan(sinγ * tanβ)
其中，ω为rack angle。
以上是渐开线花键计算中的一些常见公式，通过这些公式可以计算出渐开线花键的各个参数。
在实际应用中，还需要根据具体的传动要求和工作条件来进行调整和优化。
总结：。
径节制 美制 花键计算程序
rfe最小圆角半径，圆齿根 （minimum fillet radius）
0.2646
0.25/P
Fβ最大允许变位（maximum allowable lead variation）
0.0004
Lg+3(Lg≥1) 2.7Lg+1.4(Lg＜1)
最大轮廓Ffp(maximum allowable positive profile variation)
0.0710
svmin+f(m+λ)
s6max(maximum actual space width)
0.0693
svmin+f(m+λ)
s5max(maximum actual space width)
0.0682
s4max(maximum actual space width)
外花键最大有效齿厚 tvmax(maximum effective tooth thickness)
最小齿厚t7min(minimum actual tooth thickness)
1.4619
最大外径Domax（maximum major diamete）
最小外径Domin（minimum major diameter）
21.1064 20.9966
svmin+f(m+λ) svmin+f(m+λ)
f(multiplying factor for spline tolerance class )
2.0000
class 4:0.71 class 5:1.00 class 6:1.40 class 7:2.00
rfe最小圆角半径，平齿根 （minimum fillet radius）
径节制(美制)花键计算程序
1.5523
最小齿厚t5min(minimum actual tooth thickness)
1.5320
最小齿厚t6min(minimum actual tooth thickness)
1.5039
svmin+f(m+λ)
svmin+f(m+λ) svmin+f(m+λ) svmin+f(m+λ)
0.0693
s5max(maximum actual space width)
0.0682
s4max(maximum actual space width)
外花键最大有效齿厚 tvmax(maximum effective tooth thickness)
0.0674 1.6624
最小齿厚t4min(minimum actual tooth thickness)
rfe最小圆角半径，平齿根 （minimum fillet radius）
2.0000
class 4:0.71 class 5:1.00 class 6:1.40 class 7:2.00
0.1588
0.15/P
rfe最小圆角半径，圆齿根 （minimum fillet radius）
0.2646
0.25/P
压力角α 径节
基本参数
45 24/48
齿数N 节距P
30度SAE花键计算
参数
节圆直径D（pitch diameter）
基圆直径Db（base diameter）
内花键大径Dri，平齿根 (major diameter,flat root)
计算数值 20.1083
14.2187
径节制美制花键计算程序
径节制美制花键计算程序径节制是一种常见的紧固件连接方式，它使用花键和轴孔来实现连接。
在美制系统中，花键和轴孔都是按照英寸单位进行计算和制造。
在本文中，我们将介绍一个用于计算径节制花键和轴孔尺寸的程序。
程序开始时，首先要求用户选择是要计算花键还是轴孔尺寸。
然后，程序会要求用户提供一些相关的参数，包括花键的类型、轴孔的类型、花键和轴孔的公差要求等。
在花键计算中，程序会根据用户选择的花键类型（如平头花键、圆头花键等）和给定的公差要求，计算出花键的宽度和深度。
为了计算出正确的尺寸，程序会采用经典的日本径节制标准，也可以根据用户的需要进行定制。
在计算过程中，程序会考虑到花键的公差，以确保花键能够正确地插入到轴孔中。
最后，程序会根据计算结果提供给用户相应的输出，显示花键的尺寸。
在轴孔计算中，程序会根据用户选择的轴孔类型（如平头花键轴孔、圆头花键轴孔等）和给定的公差要求，计算出轴孔的尺寸。
程序会根据经验公式和设定的公差要求，计算出轴孔的公称直径和公称深度。
最后，程序会将结果反馈给用户，并显示轴孔的尺寸。
此外，程序还会提供一个选项，允许用户选择保存计算结果到一个文件中。
下面是一个1200字以上的程序示例：```pythonimport mathdef calculate_key_dimensions(:print("请输入花键类型：")print("1. 平头花键")print("2. 圆头花键")key_type = int(input("请选择花键类型（输入数字1或2）：")) print("请输入公差要求：")tolerance = float(input("请输入公差值（如0.001）："))if key_type == 1:key_width = 0.7 * tolerancekey_depth = 0.6 * toleranceelif key_type == 2:key_width = 0.9 * tolerancekey_depth = 0.7 * toleranceelse:print("无效的花键类型！")returnprint("花键宽度为：", key_width)print("花键深度为：", key_depth)def calculate_hole_dimensions(:print("请输入轴孔类型：")print("1. 平头花键轴孔")print("2. 圆头花键轴孔")hole_type = int(input("请选择轴孔类型（输入数字1或2）：")) print("请输入公差要求：")tolerance = float(input("请输入公差值（如0.001）："))if hole_type == 1:nominal_diameter = 3.0 * tolerancenominal_depth = 1.5 * toleranceelif hole_type == 2:nominal_diameter = 2.7 * tolerancenominal_depth = 1.0 * toleranceelse:print("无效的轴孔类型！")returnprint("轴孔公称直径为：", nominal_diameter)print("轴孔公称深度为：", nominal_depth)def save_to_file(result):file_name = input("请输入保存文件的名称：")with open(file_name, "w") as file:file.write(result)print("文件保存成功！")def main(:print("1. 计算花键尺寸")print("2. 计算轴孔尺寸")option = int(input("请选择要进行的操作（输入数字1或2）：")) if option == 1:calculate_key_dimensionselif option == 2:calculate_hole_dimensionselse:print("无效的选项！")returnsave_option = input("是否要保存计算结果到文件？（输入Y或N）：")if save_option.upper( == "Y":save_to_file("计算结果")else:print("退出程序。
[整理版]渐开线花键的设计计算
![[整理版]渐开线花键的设计计算](https://img.taocdn.com/s3/m/d1cde6cf7e192279168884868762caaedd33babc.png)
30°渐开线花键的设计计算已知：0000 m=1.250000Z=240000αD =30°00001、分度圆直径D ： D=mZ=1.25*24＝3000002、基圆直径D b ： D b ＝mZCOS αD ＝1.25*24*cos30＝25.9800003、齿距p ： p=πm=1.25π=3.92700004、内花键大径基本尺寸D ei ： D ei ＝m(Z+1.5)=1.25*(24+1.5)=31.87500005、内花键大径下偏差： 000006、内花键大径公差：IT12－14，取IT12，公差值0.2500007、内花键渐开线终止圆直径最小值D Fimin ：0000 D Fimin =m(Z+1)+2C F =1.25*(24+1)+2*0.125=31.500008、内花键小径基本尺寸D ii ：0000Dii=D Femax +2CF=28.62+2*0.125=28.8700009、内花键小径极限偏差：查机械设计手册，为0000 10、基本齿槽宽E ： E=0.5πm=0.5*π*1.25=1.963000011、作用齿槽宽E V ： E V ＝0.5πm ＝1.963000012、作用齿槽宽最小值E Vmin ： E Vmin ＝0.5πm ＝1.963000013、实际齿槽宽最大值E max ：0000E max ＝E Vmin +（Τ+λ）=1.963+0.137=2.100，0000其中Τ+λ查机械设计手册，为0.137000014、实际齿槽宽最小值E min ： E min ＝E Vmin +λ＝1.963+0.048＝2.0110000其中λ值查机械设计手册，为0.048000015、作用齿槽宽最大值E Vmax ： E Vmax ＝E max －λ＝2.100－0.048＝2.052000016、外花键作用齿厚上偏差es V ：查机械设计手册，为0000017、外花键大径基本尺寸D ee ：D ee =m(Z+1)＝1.25*（24+1）＝31.25000018、外花键大径上偏差es V /tan αD ： 0000019、外花键大径公差：查机械设计手册，为0.16000020、外花键渐开线起始圆直径最大值D Femax ：0000D Femax =2 ＝28.620000其中：D b =25.98 D=30 αD =30° h s =0.6m=0.6*1.25=0.750000es V /tan αD =0000021、外花键小径基本尺寸D ie ： D ie ＝m(Z －1.5)＝28.125 00022、外花键小径上偏差es V /tan αD ：0000023、外花键小径公差：IT12－14。
渐开线花键强度和几何尺寸计算程序
渐开线花键强度和几何尺寸计算程序渐开线花键是一种特殊的花键结构，用于传递扭矩和轴向力，常用于机械传动中。
花键强度与几何尺寸有关，需要根据几何尺寸计算花键的扭矩强度和轴向强度。
下面是一个用Python编写的渐开线花键强度和几何尺寸计算程序。
```pythonimport mathdef involute_gear_key_strength(D, d, b, F):P = math.pi * D / 2Fd=F/PWt = Fd * b / (d * math.cos(math.atan(D / (2 * d))))Ft=Wt*d/2return Ftdef involute_gear_key_geometry(D, b, Ft, k=0.15):P = math.pi * D / 2phi = 2 * math.cos(math.radians(20))Ft_max = (P * b) / (2 * D * math.cos(math.radians(20)))if Ft > Ft_max:print("Warning: Applied Load exceeds Maximum Allowable Load.")d = math.sqrt(4 * Ft / (math.pi * phi * D * k))return d#示例输入D=40#轴直径d=20#花键高度b=10#花键宽度F=1000#扭矩力Ft = involute_gear_key_strength(D, d, b, F)print("花键扭矩强度:", Ft)d_new = involute_gear_key_geometry(D, b, Ft)print("修正的花键几何尺寸:", d_new)```在这个程序中，我们首先定义了两个函数：1. `involute_gear_key_strength`函数用于计算渐开线花键的扭矩强度。
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5级 6级 7级
齿数N
径节 9
λ
m
0.0357632 0.0295402
0.05006848 0.04135628
0.0715264 0.0590804
外花键
16
最大作用齿厚 最小实际齿厚
2.4943
2.4282
2.4943
2.4028
2.49432.3647源自最小作用齿槽宽 最大实际齿槽宽
18.56282324
外花键
最小作用齿厚
最大实际齿厚 外花键跨棒距最小 外花键跨棒距最大值
2.4647598
2.4585368
18.57
18.61029283
2.45294372 2.44415628
18.5344
18.59080997
2.4352196
2.4237804
18.481
18.56158567
内花键
7级最大 Mi=
D= Db= di= inv30°= invΦ= Φ=
10.25201199
14.2875 12.3733 2.7432 0.053751494 0.011557643 0.32152416
7级最小 Mi=
10.10028804
D= Db= de= inv30°= invΦ= Φ=
外花键
7级最小 Mo=
D= Db=
14.2875 12.3733
3.048 0.053751494 0.116530831 0.660706077
18.48107064
14.2875 12.3733
外花键
de= inv30°= invΦ= Φ=
7级最大 Mo=
3.048 0.053751494 0.120665942 0.667456372
14.2875 12.3733
5级最小
D= Db= de= inv30°= invΦ= Φ=
Mo=
D= Db=
6级最小
de= inv30°= invΦ= Φ=
Mo=
3.048 0.053751494 0.122092076 0.669741607
18.59085717
5级最大
de= inv30°= invΦ= Φ=
D= Db= di= inv30°= invΦ= Φ=
6级最小
Mi=
10.04437151
5级最小
Mi=
6级最小
D= Db= de= inv30°= invΦ= Φ=
Mo=
D= Db=
14.2875 12.3733
3.048 0.053751494 0.119197498 0.665080673
18.53387212
Mo=
38.46504176
14.2875 12.3733 2.7432 0.053751494 0.01124831 0.318709635
10.08830976
14.2875 12.3733 2.7432 0.053751494 0.009180755 0.298365563
10.00537656
14.2875 12.3733 2.7432 0.053751494 0.013026088 0.334213886
D= Db= di= inv30°= invΦ= Φ=
6级最大
Mi=
10.15584574
5级最大
Mi=
D= Db= di= inv30°= invΦ= Φ=
14.2875 12.3733 2.7432 0.053751494 0.01013151 0.308077212
5级
0.0357632 0.0295402
2.4943
2.56032
6级
0.05006848 0.04135628
2.4943
2.58572
7级
0.0715264 0.0590804
2.4943
2.62382
D= Db= di= inv30°= invΦ= Φ=
14.2875 12.3733 2.7432 0.053751494 0.015692755 0.354909911
内花键
最大作用齿槽宽
最小实际齿槽 内花键棒间距最大 内花键棒间距最小值
2.5238402
2.5307798
10.0889
10.0054
2.53565628 2.54436372
10.1549
10.0442
2.5533804
2.5647396
10.2514
10.1024
D= Db= di= inv30°= invΦ= Φ=
14.2875 12.3733
3.048 0.053751494 0.120975276 0.667953876
18.5689108
14.2875 12.3733
3.048 0.053751494 0.123098586 0.671341614
18.61059395