花键承载能力计算中的系数

花键承载能力计算中的系数

使用系数K1。其主要是考虑由于传动系统外部因素引起的动力过载影响的系数。这种过载影响取决于原动机(输入端)和工作机(输出端)的特性、质量比、花键副的配合性质与精度以及运行状态等因素

该系数可以通过精密测量获得也可经过对全系统分析后确定。在上述方法不能实现时可参考表1取值

1                     使用系数K1

原动机(输入端)

工作机(输出端)

均匀、平稳

中等冲击

严重冲击

均匀、平稳

1.00

1.25

1.75或更大

轻微冲击

1.25

1.50

2.00或更大

中等冲击

1.50

1.75

2.25或更大

注:1.均匀、平稳的原动机:电动机、蒸汽机、燃气轮机等。

2.轻微冲击的原动机:多缸内燃机等。

3.中等冲击的原动机:单缸内燃机等。

4.均匀、平稳的工作机:电动机、带式输送机、通风机、透平压缩机、均匀密度材料搅拌机等。

5.中等冲击的工作机:机床主传动、非均匀密度材料搅拌机、多缸柱塞泵、航空或舰船螺旋桨等。

6.严重冲击的工作机:冲床、剪床、轧机、钻机等。

齿侧间隙系数K2。当花键副承受压轴力F、不受转矩T作用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F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)其各键齿的受力状态将失去均匀性。因花键侧隙发生变化内、外花键的两轴线将出现一个相对位移量e0(1和图2)。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(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。这一影响用齿侧间隙系数K2予以考虑。通常K21.13.0。对小径定心的矩形花键可取K21.12.0

1 只承受压轴力F而无转矩T时内、外渐开线花键的相对位置

2 间隙配合、齿数为46的渐开线花键副在压轴力F和转矩T作用下的偏心状态

当压轴力较小、花键副精度较高时可取K21.11.5当压轴力较大、花键副精度较低时可取K22.03.0当压轴力为零、只承受转矩时K21.0

分配系数K3。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)不同使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(按符合GB/T 1144标准规定的精密级的矩形花键或精度等级按GB/T 3478.1标准为5级或高于5级时)K31.11.2当精度较低时(GB/T 1144标准为一般用的矩形花键或精度等级按GB/T 3478.1标准低于5级时)K31.31.6。对于磨合后的花键副各键齿均参与工作且受载荷基本相同时K31.0

轴向偏载系数K4。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予以考虑。其值可从表2中选取

对磨合后的花键副各键齿沿轴向载荷分布基本相同时可取K41.0

当花键精度较高和分度圆直径D或平均圆直径dm较小时2中的轴向偏载系数K4取较小值反之取较大值

2                    轴向偏载系数K4

系列或模数

/mm

平均圆直径

dm/mm

l/dm

1.0

1.01.5

1.52.0

轻系列或m2

30

3050

5080

80120

120

1.11.3

1.21.5

1.31.7

1.41.9

1.52.1

1.21.6

1.42.0

1.62.4

1.82.8

2.03.2

1.31.7

1.52.3

1.72.9

1.93.5

2.14.1

中系列或2m5

30

3050

5080

80120

120

1.21.6

1.31.8

1.42.0

1.52.2

1.62.4

1.32.1

1.52.5

1.72.9

1.93.3

2.13.6

1.42.4

1.63.0

1.83.6

2.04.2

2.24.8

5m10

30

3050

5080

80120

120

1.32.0

1.42.2

1.52.4

1.62.6

1.72.8

1.42.8

1.63.2

1.83.6

2.03.9

2.24.2

1.53.4

1.74.0

1.94.6

2.15.2

2.35.6