渐开线花键完整计算
渐开线花键完整计算
渐开线花键完整计算
渐开线齿轮具有传动的准确性与平稳性，渐开线花键具有自动定心好与传动扭矩大等优点，因此被广泛应用在机械传动、连接零件及其成形加工刀具的设计与制造。
渐开线花键拉刀结构见图1，其每一部分的结构参数计算都需要进行复杂的刀具设计以及相关标准和工艺知识库查询、结构参数计算以及手工绘制AutoCAD图纸等工作。
传统的手工渐开线花键拉刀设计过程繁琐，需查找大量数据，一项渐开线花键拉刀的设计工作至少需要4-5个工作日，设计效率低且容易出错。
因此，需要使用新的设计方法来提升设计效率。
1 软件设计
(1)设计方案
采用相应设计软件，设计人员只需通过计算机界面，从键盘输入渐开线花键拉刀设计的初始条件及技术要求，计算机将自动完成渐开线花键拉刀结构设计及其结构参数计算、渐开线齿形坐标计算，并应用VB 程序驱动AutoCAD自动绘制出完整的渐开线花键拉刀图纸。
拉刀设计流程见图2。
采用软件设计的步骤如下：①渐开线花键拉刀设计开始；②输入渐开线花键拉刀设计要求及数据；③渐开线花键拉刀结构设计；④渐开线花键拉刀参数计算；⑤渐开线花键拉刀齿形坐标计算；⑥渐开线花键拉刀图纸设计；⑦AutoCAD格式渐开线花键拉刀图纸生成；⑧渐开线
花键拉刀图纸存储或打印；⑨渐开线花键拉刀设计结束。
(2) 渐开线花键拉刀结构参数计算与设计
①输入渐开线花键拉刀设计初始条件
渐开线花键拉刀设计的初始条件包括：拉刀模数、花键的齿数、分度圆压力角、花键的内径、花键的外径、分度圆弧齿厚（或理论根圆弧齿厚）、槽底圆弧半径、拉削前孔径、拉削长度、零件材料、零件材料的硬度、拉床型号。
②渐开线花键拉刀结构设计。
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：。
渐开线花键设计计算公式
渐开线花键设计计算公式
一、基本齿形
一、尺寸计算
F D
公差和公差值三、
配合公差指齿槽宽和齿厚的公差、1对外花键的齿厚它是作用齿槽宽的下偏差对内花键的齿槽宽取基孔制H 基本偏差d它们是作用齿厚的上偏差f、e和K=0js=(T+取λ)/2 h、配合尺寸的公差
注：1、＊以分度圆直径D为基础的公差，其公差单位I为：
当D≤500mm时，I=0.45 3√D+0.001D.
当D＞500mm时，I=0.004D+2.1.
＊＊一基本齿槽宽E或基本齿厚S为基础的公差，其公差单位I为：I=0.45 3√E+0.001E或
I=0.45 3√S+0.001S.
式中D、E和S为mm。
2、L为分度圆周长之半，即L=πmZ/2 mm.
3、公差因素φ=m+0.0125D mm.
4、G为花键长度mm.
非配合尺寸的公差
齿向公差F β
7 14 16 18 19 20 21 22 23 23 24 25 25 27 28 29 30
注：当花键长度g(单位：mm)不为表中数值时，可按6.6条给出的计算式计算。
内花键M值和W值计算
一、内花键量棒测量尺寸的计算公式
D'i=D[tanα-tan(α-Emax/D+invα-inva)] cicibci R D式中：
D'i---量棒的计算直径；R a ci---内花键与量棒接触点上的压力角，以弧度表示，α=cos-1ci。
30°渐开线花键的设计计算
30°渐开线花键的设计计算渐开线花键是一种用于连接转动和传递动力的机械连接件。
它的设计考虑到了高效传动、耐磨耐久以及安全可靠等因素。
本文将通过一个实例计算，详细介绍30°渐开线花键的设计过程。
首先，我们需要明确设计要求和参数。
假设我们需要设计一个30°渐开线花键，用于连接两个轴。
已知：- 输入轴的转速为600 rpm- 输出轴的转速为1200 rpm-输入轴的扭矩为300Nm-输出轴的扭矩为500Nm- 输入轴的直径为100 mm- 花键的长度为150 mm接下来，我们可以按照以下步骤进行计算：1.计算渐开线花键的最小宽度。
渐开线花键的最小宽度可以通过以下公式计算：最小宽度=输入轴的扭矩/(材料的剪切强度×花键的长度)假设花键的材料是钢，它的剪切强度为400MPa，即400×10^6Pa，代入参数计算最小宽度：最小宽度= 300 Nm / (400 × 10^6 Pa × 150 mm)将Nm转换为Pa：1Nm=1×10^3×10^-3Nm=1×10^3×10^3N×m=1×10^6N×m所以，最小宽度= 300 × 10^6 N × m /(400 × 10^6 Pa × 150 mm) = 750 mm2. 计算花键的材料cross-section的面积。
花键的面积可以通过以下公式计算：面积=输入轴的扭矩/(花键的剪切应力×花键的长度)假设花键的剪切应力为帕斯卡，代入参数计算面积：面积= 300 Nm / (400 × 10^6 Pa × 150 mm)将Nm转换为Pa：1Nm=1×10^3×10^-3Nm=1×10^3×10^3N×m=1×10^6N×m所以，面积= 300 × 10^6 N × m / (400 × 10^6 Pa × 150 mm) = 750 mm3.计算渐开线花键的长度。
渐开线花键计算范文
渐开线花键计算范文
要计算渐开线花键，首先需要知道的是一个圆的半径和另一个圆的半
径以及这两个圆的距离。
在这个基础上可以计算出渐开线花键的各项参数。
首先，需要对源圆进行旋转角度的计算。
这个角度可以通过源圆的半
径和另一个圆的半径得到：
θ=r/R
其中，θ为旋转角度，r为源圆的半径，R为另一个圆的半径。
然后，可以计算出绘制渐开线花键所需要的轨迹点的坐标，以及相应
的波峰和波谷位置。
可以通过以下公式进行计算：
x = (r + R) * cos(θ) - P * cos((r + R) / R * θ)
y = (r + R) * sin(θ) - P * sin((r + R) / R * θ)
其中，x和y分别为轨迹点的坐标，r为源圆的半径，R为另一个圆
的半径，θ为旋转角度，P为源圆的周长。
通过计算出的轨迹点的坐标，可以得到渐开线花键的形状。
渐开线花
键的形状可以通过连接相邻两个轨迹点来得到，这样便可以得到一个闭合
的曲线。
在计算过程中，可能需要考虑一些特殊情况。
比如当半径为0时，即
源圆和另一个圆重合时，可以得到一条直线。
还有可能需要进行参数化的
处理，例如通过指定一个角度范围来计算出特定的部分渐开线花键。
总结起来，计算渐开线花键的过程涉及到源圆的半径、另一个圆的半径、两个圆的距离以及旋转角度的计算，然后通过计算出的角度来确定轨迹点的坐标，进而得到渐开线花键的形状。
渐开线花键的设计计算
渐开线花键的设计计算D=mZ=1、25*24＝302、基圆直径Db：Db＝mZCOSαD＝1、25*24*cos30＝25、983、齿距p：p=πm=1、25π=3、9274、内花键大径基本尺寸Dei：Dei＝m(Z+1、5)=1、25*(24+1、5)=31、8755、内花键大径下偏差：06、内花键大径公差：IT12－14，取IT12，公差值0、2 57、内花键渐开线终止圆直径最小值DFimin：DFimin=m(Z+1)+2CF=1、25*(24+1)+2*0、125=31、58、内花键小径基本尺寸Dii：Dii=DFemax+2CF=28、62+2*0、125=28、879、内花键小径极限偏差：查机械设计手册，为10、基本齿槽宽E：E=0、5πm=0、5*π*1、25=1、96311、作用齿槽宽EV：EV＝0、5πm＝1、96312、作用齿槽宽最小值EVmin：EVmin＝0、5πm＝1、96313、实际齿槽宽最大值Emax：Emax＝EVmin+（Τ+λ）=1、963+0、137=2、100，其中Τ+λ查机械设计手册，为0、13714、实际齿槽宽最小值Emin：Emin＝EVmin+λ＝1、963+0、048＝2、011 其中λ值查机械设计手册，为0、04815、作用齿槽宽最大值EVmax：EVmax＝Emax－λ＝2、100－0、048＝2、05216、外花键作用齿厚上偏差esV：查机械设计手册，为017、外花键大径基本尺寸Dee：Dee=m(Z+1)＝1、25*（24+1）＝31、2518、外花键大径上偏差esV/tanαD：19、外花键大径公差：查机械设计手册，为0、1620、外花键渐开线起始圆直径最大值DFemax：DFemax=2 ＝28、62 其中：Db=25、98 D=30 αD=30 hs=0、6m=0、6*1、25=0、75esV/tanαD=021、外花键小径基本尺寸Die：Die＝m(Z－1、5)＝28、12522、外花键小径上偏差esV/tanαD：023、外花键小径公差：IT12－14。
渐开线花键设计计算公式
渐开线花键设计计算公式一、基本齿形
一、尺寸计算
D F e mx=2√（）²+（α-）²-(hs/sinα) ²
二、公差等级
三、公差和公差值
1、配合公差指齿槽宽和齿厚的公差
基本偏差对内花键的齿槽宽取基孔制H 它是作用齿槽宽的下偏差对外花键的齿厚取K=0js=(T+λ)/2 h、f、e和d它们是作用齿厚的上偏差
配合尺寸的公差
注：1、＊以分度圆直径D为基础的公差，其公差单位I为：
当D≤500mm时，I= ³√D+.
当D＞500mm时，I=+.
＊＊一基本齿槽宽E或基本齿厚S为基础的公差，其公差单位I为：I= ³√E+或
I= ³√S+.
式中D、E和S为mm。
2、L为分度圆周长之半，即L=πmZ/2 mm.
3、公差因素φ=m+ mm.
4、G为花键长度mm.
非配合尺寸的公差
齿向公差Fβ
注：当花键长度g(单位：mm)不为表中数值时，可按条给出的计算式计算。
内花键M值和W值计算
一、内花键量棒测量尺寸的计算公式
D’R i=D b[tanαci-tan(αci-Emax/D+invαci-inva)]
式中：
D’R i---量棒的计算直径；
a ci---内花键与量棒接触点上的压力角，以弧度表示，αci=cos-¹。
渐开线花键计算方法
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+(0.5Dsi n(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 网址： 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 来源：标准分享站综合公差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 来源：标准分享站= 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]日本花键m3.5在JIS D2001-1959中是第一系列的.计算公式：(1)公称直径d=(Z+2x+0.4)m(2)孔的大径D2:①齿形定心和插孔时，D2=d+0.3m②齿形定心拉孔或大径定心时，D2=d(3)孔的小径d2:d2=d-2m。
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渐开线花键完整计算
1、模数是径节制的Dp24，换算公式是25.4÷24≈1.0583。
2、棒间距是用量棒直径和分度圆齿槽宽根据公式算出来的。
计算公式可参考国标。
棒间距的计算公式是由几何学决定的，美标德标都一样。
在量棒直径的选择上各个标准可能会有差异。
3、标准齿形定义为在分度圆上齿厚和齿槽宽相等，而分度圆直径定义为模数×齿数。
分度圆周长=mzπ=2zE，所以E=mπ÷2=1.0583×π÷2≈1.6624，而图里面的齿槽宽比标准的大不少，所以图里的花键不是标准的齿形，也就是说是带变位系数的，也就是说实际上分度圆不是等分齿距的，内花键的齿槽宽是大于内花键的齿厚的。
所以图里真实的齿槽宽需要根据棒间距和量棒直径逆推算。
4、实际齿槽宽就是根据棒间距的实际测量值逆推算出来的，最大最小实际齿槽宽分别对应着棒间距的最大最小值。
作用齿槽宽是考虑到花键的几何公差后的最大实体边界对应的齿槽宽。
花键加工过程中，齿距会有误差，24个齿就对应有24个齿距，都可能会有误差；齿形会有误差，齿形也叫齿廓就是那条渐开线，几何上是一条平滑的曲线，但现实中是锯齿状凹凸不平的；齿向会有误差，齿向误差也叫螺旋线误差，就是看齿宽两侧渐开线对应的点在齿面上画过去的线是平的还是鼓的，还是左歪还是右歪。
以上3种误差的存在，会造成内花键的实体边界不在几何学上的位置上。
内外花键配合实际上是广义的轴孔配合，公差原则也是存在的，基本上等于采用包容原则。
5、大小径在几何上的约束没那么多。
大径不超出齿廓两侧渐开线的交点，小径不小于基圆，然后配对的内外花键大小径之
间互相留点间隙，在几何上就不会有什么干涉。
但在受力上，小径要根据外花键的齿根强度取舍。
一般只要不根切问题都不大。
如果需要标准背书，大小径也可以按照标准给的比例系数确定。
6、题主的图挺像我一客户的风格，都是参数栏放图纸左下角，参数栏也不给齿形齿向齿累公差，令人无法直观判断精度等级以及参数之间是否会有矛盾。
如果再遇上热处理变形量随机，生产厂家那就要焦头烂额了。