ANSI B92.1花键标准1
花键标准-精选.pdf
现有的花键规范表包括了更多的公差等级的选择。 这些公差分级为适应最终产品需要而增加
了更多的选择。这些选择仅仅在齿厚和齿侧间隙上有区别。
使用于 ASA B5.15-1960 的公差等级作为基础， 现在被指定为等级 5。新公差等级以下列公
式为基础：
等级 4＝等级 5*0.71
等级 6＝等级 5*1.40
因为有各种误差的影响。
不圆度是花键实际成形圆的误差。
平行度误差是一个花键的轮齿与另外任一个轮齿的平行度误差。
（见图 1b）
径节（ P/Ps）是一个显示花键的一个 1： 2 的合并数；第一个数字是径节，后者或第二个数
字是短径节，如同一英寸的一小部分，其接合的基本半径长度高于或低于节圆。
节圆弧是一个参考圆，是所有花键横向尺寸的构造圆。
基本尺寸在表 3 中给
出。
表 1。美国国家标准渐开线花键符号 符号 意义 Cv
ANSI B92.1-1970 ， R1993 符号 意义
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
D ri
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
2）用于传
递动力的齿轮、滑轮和其它旋转设备，安装方式可以为滑移安装或固定式安装；
3）对于要
求在角度位置上要求有位移以计数或改变的附件。
具有直齿的花键应用于很多场合 （见 SAE 装置中软拉削的平行花键） ；不过， 渐开线花键的
使用正得到稳步的推广， 原因有： 1）渐开线花键比其它花键具有更大的传递扭矩的能力，
浅析常用渐开线花键标准区别及其应用
现代农业2019年7期综合探讨浅析常用渐开线花键标准区别及其应用吴坤(山东常林机械集团股份有限公司,山东临沂276715)[摘要]随着我国与世界联系的日益频繁与深入,进口产品的流通更为广泛,在工程机械和农业机械行业尤为突出,以至各种标准在国内极为常见,以博士力士乐的进口件采用DIN花键标准,日本进口产品采用JIS的花键标准以及美国采用的ANSI、SAE标准等。
以上标准跟我国采用的GB还是有不少差异,文章根据各国标准的特点进行介绍,并与我国GB标准进行比较分析,以便予国内人员提供方便。
[关键词]渐开线;花键;特点;区别中图分类号:TH1314文献标识码:B文章编号院1008-0708(2019)07-100-02在农业机械、工程机械设备中,渐开线花键的使用十分普遍,然而一些核心部件还依赖国外进口在这错综复杂的进口设备中,所采用的渐开线花键标准也是各不相同,这也给国内的行业人员造成很大的困扰,这琳琅满目的各国标标准到底有何异同,下面简单介绍以下各国渐开线花键标准的特点及其应用。
1常用渐开线花键标准的特点1.1常用渐开线花键标准的基本参数在农业机械、工程机械中,常用的渐开线花键多取用以下几种标准,这几种标准的原理是相同的,仅仅侧重点不同。
基本参数的区别详见表1。
表1常用渐开线花键参数表参考标准GB3478\ISO4156 ANSI B92.1 DIN5480 JIS D2001压力角337.5 45 30 37.5 45 30 20模数0.5到10 0.25到2.50.198到10.16（2.5/5到128/256采用双径节制）0.5到10 0.5到10配合与定心齿形齿形、大径齿形直径和齿形齿形|大径齿根类型平|圆圆圆平|圆圆圆平平齿数范围10到100 6到60 6到82 6到40变位系数0 0 外花键-0.05到+0.45内花键+0.05到-0.450.8|其他（极少用）公差等级4|5|6|7| 4|5|6|7| 5|6|7|8|9|10|11|12 自由|滑动|固定|压入齿顶高系数0.5 0.45 0.4 0.5外花键0.5内花键0.4外花键0.5内花键0.30.45x+0.35（内）|x+0.1（外） |x+0.2齿根高系数0.75|0.9 0.7 0.6 见表2外花键0.65内花键0.8外花键0.7内花键0.5拉刀0.55|滚刀0.6|插齿刀0.65|冷轧0.84x+0.1|x-0.8x-0.1常用的渐开线花键标准包括四种不同的标准压力角:20°压力角、30°压力角、37.5°压力角和45°压力角。
美标渐开线花键综合量规设计
第33卷第6期机电产品开发与创新Vol.33,No.6 2020年()月Development&Innovation of Machinery&Electrical Products NOV.,2020文章编号:1002-6673(2020)06-042-03美标渐开线花键综合量规设计张礼才(中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西太原030032)摘要：介绍了美标渐开线花键的特点，分析了此类花键检测的难点，提出了此类花键综合量规的设计流程，分析了花键综合量规设计的要点，介绍了MATLAB在数值计算领域的优势，编制了美标渐开线花键综合量规参数通用计算程序，以掘采装备关键传动部件为例，计算了花键量规参数，完成了花键量规设计制造$关键词：美标渐开线花键；综合量规；MATLAB；数值计算；掘采装备；关键传动部件中图分类号：TH122文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1002-6673.2020.06.014Design of Integrated Gauge for American Standard Involute SplineZHANG Li-Cai(CCTEG Taiyuan Research Institute,Taiyuan Shanxi030006,China)Abstract:Introduced the characteristics of American standard involute splines‘Analyzed the difficulty of such spline detection,Proposed the design process of this kind of spline integrated gauge"Analyzed the key points in the design of spline integrated gauge, Introduced the advantages of MATLAB in the field of numerical calculation,The general calculation program for the comprehensive gauge parameters of the American standard involute spline is compiled.Take the key transmission components of mining equipment as an example,The parameters of the spline gauge was Calculated, Completed the design and manufacture of spline gauges.Keywords:American standard involute spline；Comprehensive gauge；MATLAB%Numeral calculations；Mining equipment；Key transmission components0引言美标渐开线花键齿形较厚，有利于增加其承载能力，因而在矿用设备中得到了广泛应用'然而,此类花键检测难度较大，采用常规的国标花键量规无法检测美标花键加工制造质量'花键量规的设计计算比较复杂，花键设计参数发生变化，检测花键的量规参数需要重新计算，因此花键量规设计与出图花费时间较长，难以推广应用'为此本文依据美国渐开线花键标准ANSI B92.1-1996,设计了美标渐开线花键量规，基于MATLAB软件，开发了花键量规参数计算程序，花键量规设计与出图花费时间缩短了50%，显著提高了花键量规设计效率。
第6章-键、花键和销连接
一、花键连接旳特点
一般用于定心精度要求高、载荷较大或经常滑移旳场合。
花键连接
花键类型
矩形花键：键齿形状简朴，加工以便，可经过磨削取得高精度。
静连接旳挤压强条件为:
动连接旳耐磨性计算条件为：
l：为键旳接触长度。
键 连 接
[sp]、[p]：为许用应力和许用压强。
（见表6－2）
注意：当强度不足时，可合适增长键长或采用两个键按180º布置。考虑到两个键旳载荷分布不均匀性，在强度校核中可按1.5个键计算。即：虽然两个式子形式完全一样，但表达旳物理意义不同半圆键旳强度计算与平键相同，失效形式为：压溃 但它旳k据键旳尺寸从原则中查取 工作长度l近似等于公称长度L。楔键和切向键失效形式主要是工作面压溃，需校核挤压强度。
2．键旳尺寸选择
导向平键旳长度根据轮毂宽度及滑动距离拟定。
键 连 接
键长 L：应略短于轮毂旳宽度，并符合原则中要求旳尺寸系列。
3．平键连接旳强度校核
一般平键连接（静连接）
导向平键连接和滑键连接（动连接）
一般只校核挤压强度。
一般只进行耐磨性计算。
其主要失效形式：工作面旳压溃。
其主要失效形式：工作面旳过分磨损。
键 连 接
增大长度L增长键旳数量，如采用双键，双键位置要求： 平键：180°对称分布 半圆键：在同一条母线上 楔键：90°~120° 切向键：120°~130°采用花键。
键 连 接
三、提升键连接强度措施
§6-2 花键连接
构造：花键连接由具有纵向键齿旳外花键（花键轴）和内花键（花键孔）构成。工作原理：键齿侧面是工作面。可用于静连接，也可用于动连接。
花键标准
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装配件上的键槽相配合的轴；这种分布与一根轴上装有一系列键槽或楔形键槽与开有很多槽的轴相配合的情形形成对比。
后一种结构会在相当程度上减弱轴的强度，因为在轴上开很多槽会降低其传递扭矩的能力。
花键轴最常用的三种场合：1）用于无滑移地传递相对比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，安装方式可以为滑移安装或固定式安装；3）对于要求在角度位置上要求有位移以计数或改变的附件。
具有直齿的花键应用于很多场合（见SAE装置中软拉削的平行花键）；不过，渐开线花键的使用正得到稳步的推广，原因有：1）渐开线花键比其它花键具有更大的传递扭矩的能力，2）它们可以用生产齿轮的相同技术和设备加工，3）尽管啮合件之间存在间隙，它们在负载状态下可以自动对中。
渐开线花键美国国家标准渐开线花键* -这些花键或多键与渐开线内齿或外齿在成形方法上很相似。
通常方法是通过滚削、轧制或成形加工方法来加工外花键，用拉削或成形方法来加工内花键。
内花键作为基准尺寸，外花键根据配合的需要而采取不同的公差。
基本渐开线花键具有最大的强度，可以被准确地分开和自定心，这样可以高速轴承和应力，并且它们可以被准确测量和装配。
在美国国家标准ANSIB92.1-1970（R1993），保留了许多I960版标准中的特征，加上增加的三个精度等级，总计有4个精度等级。
“渐开线轮齿”这一术语，以前应用于45度压力角，已被删除，本标准现在共有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排列。
“轮齿”这一术语不再应用本标准覆盖的花键中。
对于所有齿侧配合形式，本标准只有一种配合等级，就是以前的等级2。
等级1配合由于不常使用已被删除。
平齿根齿侧配合花键的大径已修改，并应用了一种覆盖了1950年和1960年版标准的公差。
以往标准中制定的互换性公差在后面“互换性“一节中给出。
齿轮花键参数
零件号 0511163018 0511163019 0511162020 0511162024 0511033002 0511163020 0511665038 0511665039
English name
PINION - SHORT – MACHINING PINION - LONG (MACHINING) 长行星齿轮 GEAR - DRIVE (MACHINING)
9 9 7 7 7 5 7 9 9 4 9 5 9 5 5 9 9 5 5 7 5 5 5 5
减速主动齿轮
4 5 6 7
GEAR - DRIVEN (MACHINING) 减速从动齿轮 GEAR - DIFFERENTIAL 差速器齿轮 Machine (GEAR RATIO 3.047) PINION - PLANETARY FRONT 前行星齿轮 (MACHINING) GEAR ASSEMBLY PLANETARY 前进挡太阳轮组 件-后排行星机构 SUN FORWARD GEAR ASSEMBLY REVERSE SUN 太阳轮组件-倒档
8
9
0511007019 0511162019
SUPPORT-CONVERTER
花键轴-液力变矩 器
键1 键2
10
GEAR - REAR ANNULUS (MACHINING)
外齿圈
齿 齿
051111 689040
SHAFT ASSEMBLY - INPUT
输入轴组件
内键 外键
12
0511067083
SHAFT - INTERMEDIATE (MACHINING) (GEAR RATIO 3.368) Shaft assembly Overdrive C1 CYLINDER ASSEMBLY B1/C3 CYLINDER-CLUTCH C2 HUB ASSEMBLY
美制双径节制渐开线花键套的配制
0.5
1.0
0.6、
X
0
0.1
0.633、 0.9、
-1.78~+ 0.4375
-0.05~+0.45＜BR＜ +0.05~-0.045＜td＞
0.967
Z
10~100（递 增为 1）
10~ 100 （递增 为 1）
10~60 （递增为 6~40（递增为 1）
1）
8~44 （递增 为 1）
6~82
6~60
定心 方式
齿侧
齿侧
齿侧 大径 齿侧 齿侧 小径 大径 齿侧
大 径
齿根 形式
平齿 根圆 齿根
圆齿 根
圆齿 根
圆齿根
平齿根
平齿 根
平齿根
平齿根 圆齿根
公差 等级
4、5、6、7
4、5、 6、7
10
10
9、10
6、7
内
花
H
H
配键
合
类外 别 花 k、js、s、f、e、d k、h、f
键
H10
H9
R7、 H7
H10
对于双径节制齿轮的加工,《凿岩机械 气 动 工 具 》杂 志 1994 年 第 4 期 《DP 制 双 径 节齿轮滚刀设计》一文中有详尽的论述。 但 对属于维修配件性质的双径节制渐开线花 键套，因其尺寸限制，不便通过设计专用刀 具加工。 即使刀具设计理论上可行，因配件 加工的数量不多，而加工时间又往往紧迫， 因此从成本考虑还是从制造周期着眼，都 不宜采用专用刀具进行加工的方案。
α-
1 2
Di
M
图 5 用量棒跨距测量外花键齿形的尺寸
3 双径节制花键套制造方法应 用举例
键、花键的公差配合
20
END
21
平键配合的精度设计
包括：1.尺寸精度设计 包括：1.尺寸精度设计 2.形位精度设计 2.形位精度设计 3.表面粗糙度的精度设计 3.表面粗糙度的精度设计
4
一、平键配合的精度设计-1、尺寸精度设计
平键联接的特点 平键联结的基本构成 ：平键联结是由键、轴键槽、轮毂键槽 平键联结是由键、轴键槽、 构成。在工作时，通过键的侧面与轴槽和轮毂槽的侧面 侧面相互 构成。在工作时，通过键的侧面与轴槽和轮毂槽的侧面相互 接触来传递转矩。 接触来传递转矩。 平键联结的配合尺寸：键和轴槽、轮毂槽的宽度尺寸 宽度尺寸b 平键联结的配合尺寸：键和轴槽、轮毂槽的宽度尺寸b是配合 尺寸。应规定较小的公差。 尺寸。应规定较小的公差。 其余尺寸，如键高、键长、轴槽深、 其余尺寸，如键高、键长、轴槽深、轮毂槽深等都属于非配 合尺寸。应规定较大的公差。 合尺寸。应规定较大的公差。
第八章 键、花键的公差与配合
1
教学内容： 教学内容： 1.概述 概述; 1.概述; 2.平键联接的公差与配合 平键联接的公差与配合； 2.平键联接的公差与配合； 3.花键联接的公差与配合 花键联接的公差与配合. 3.花键联接的公差与配合. 学习要求： 学习要求： 1.了解平键联接的的特点 了解平键联接的的特点； 1.了解平键联接的的特点； 2.掌握平键联接的公差与配合 掌握平键联接的公差与配合、 2.掌握平键联接的公差与配合、形位公差和表 面粗糙度的选用与标注； 面粗糙度的选用与标注； 3.掌握花键联接的公差与配合 掌握花键联接的公差与配合、 3.掌握花键联接的公差与配合、形位公差和表 面粗糙度的选用与标注. 面粗糙度的选用与标注.
0 52 -0.2
A
16N9（ -0.043 ）