盤通過內(nèi)部漸開線花鍵連接太陽輪軸，是整個(gè)行星減速結(jié)構(gòu)扭矩輸入端，需具有承載能力強(qiáng)、花鍵使用壽命長和齒面定心等特點(diǎn)。在整機(jī)裝配過程中，操作人員發(fā)現(xiàn)太陽輪軸與連接盤花鍵部分壓入困難，裝配干涉件占比60%，嚴(yán)重影響整機(jī)的下線節(jié)拍。依據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，跟蹤測量控制齒厚的關(guān)鍵尺寸M值（圓棒測跨距），查找問題工件。2 花鍵精度分析2.1 外花鍵M值測量及工藝路線分析M值是反映齒輪分度圓齒厚的一項(xiàng)測量指標(biāo)，測量所得兩量棒之間的距離，即為跨棒距M值。因測量精度較高，在生產(chǎn)實(shí)

其右端為加工好的花鍵。花鍵分為內(nèi)花鍵和外花鍵，內(nèi)、外花鍵均為多齒零件。圖1 輸入軸由于花鍵聯(lián)接是沒有過盈的，因而被聯(lián)接零件需要軸向固定。外花鍵一般設(shè)計(jì)有臺(tái)階。花鍵聯(lián)接承載能力高[1]，對中性好。轉(zhuǎn)向器輸入軸采用45°圓齒根漸開線外花鍵（見圖2）。圖2 漸開線花鍵及輸入軸花鍵加工需要采用專用刀具，制造成本較高。目前該輸入軸外花鍵一般有滾花鍵、插花鍵、軋花鍵及搓花鍵等幾種加工工藝[2]。2 滾花鍵滾花鍵如圖3所示。工藝流程：采用兩頂尖及撥叉將輸入軸固定在X軸上

備和儀器儀表中。花鍵傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)的一種主要形式。花鍵是機(jī)器的基礎(chǔ)器件，其質(zhì)量、性能和壽命直接影響整機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，花鍵因其形狀復(fù)雜、技術(shù)問題多，故制造難度較大[1]。尤其是大型零件中的花鍵，由于其零件尺寸大，采用常規(guī)的插齒、滾齒加工等會(huì)出現(xiàn)加工干涉、行程不足等問題，因此導(dǎo)致零件無法加工。我公司生產(chǎn)的幾種大型銷子類零件，其外形結(jié)構(gòu)都有外花鍵特征，零件材料牌號(hào)為300M，最長的零件長度為840.5mm，其零件結(jié)構(gòu)如圖1所示。此零件最右側(cè)外圓為外花鍵，花鍵的

的快速發(fā)展，輪轂花鍵又是汽車動(dòng)力系統(tǒng)中不可缺少的重要傳動(dòng)零件，可以有效地傳遞輪轂與驅(qū)動(dòng)軸之間的扭矩。因此，對輪轂花鍵的相關(guān)參數(shù)和力學(xué)性能進(jìn)行研究有著重要意義。羅偉[1]通過研究基本參數(shù)、定心、配合量的確定方法，準(zhǔn)確地確定了漸開線花鍵的參數(shù)。張浩強(qiáng)[2]設(shè)置了齒輪的相關(guān)參數(shù)，利用三維建模軟件進(jìn)行二次開發(fā)，通過對齒輪的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改，獲得了修改后的齒輪模型。薛向珍等[3]探究航天漸開線花鍵副軸向載荷的分布規(guī)律，并給出了一種航天漸開線花鍵副齒向修形方法。譚援強(qiáng)

）0 引言漸開線花鍵副因其具有承載力高、定心性能好，結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。在實(shí)際工作過程中，航空漸開線花鍵由于受載形式特殊，工作環(huán)境苛刻，在交變載荷和振動(dòng)作用下工作[1]，導(dǎo)致其對聯(lián)接可靠性要求高，一旦出現(xiàn)問題，會(huì)降低航空傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。某型發(fā)動(dòng)機(jī)燃油泵在使用中，發(fā)生了因尾軸花鍵套嚴(yán)重磨損，傳動(dòng)失效，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)非正常停車故障。針對此故障，本文從該型燃油泵花鍵副結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、受力分析、故障件形貌分析等方面著手，定位故障原因并制定了

119)0 引言花鍵由于其定心精度高、定心穩(wěn)定性好、齒根應(yīng)力集中小等優(yōu)勢，作為變速器常用的連接方式，可用于靜連接或動(dòng)連接。例如變速器輸入軸與離合器采用矩形花鍵動(dòng)連接；變速器主軸與同步器齒轂采用漸開線花鍵靜連接；同步器齒轂與滑動(dòng)齒套采用漸開線花鍵動(dòng)連接。花鍵連接的主要失效形式有工作面被壓潰(靜連接)或者工作面過度磨損(動(dòng)連接)。1 花鍵磨損問題描述一臺(tái)跑高速的6擋450 Nm輕卡故障變速器，其輸出軸與同步器齒轂采用漸開線花鍵靜連接，裝配關(guān)系如圖1所示。圖1

擦(熱脹盤-軸、花鍵)等。自激振動(dòng)一般發(fā)生在臨界轉(zhuǎn)速以上，其頻率接近固有頻率，也有文獻(xiàn)稱之為非同步(或次同步)共振(渦動(dòng))。航空動(dòng)力傳輸系統(tǒng)在提高功重比的同時(shí)，也要滿足良好的“六性”指標(biāo)(GJB451A-2005，可靠性、維修性、保障性、測試性、安全性和環(huán)境適應(yīng)性)，因此，要求聯(lián)軸器具有重量輕、低懸臂力矩、高速下的高平衡潛力，以及良好的不對中補(bǔ)償能力等。目前只有花鍵滿足這種苛刻的要求。在諸如渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力渦輪與主減速器傳動(dòng)、直升機(jī)尾傳動(dòng)軸系、燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)

230009)花鍵作為傳遞動(dòng)力的關(guān)鍵零件,以其強(qiáng)承載能力、高定位精度和較好的互換性被廣泛應(yīng)用于車輛和工程機(jī)械裝備。常用花鍵一般分為矩形花鍵和漸開線花鍵,不過兩者都有外形比較復(fù)雜的特點(diǎn),這給花鍵建模帶來了困難。盡管存在各種版本的參數(shù)化建模的花鍵生成器方便人們工作,但這些花鍵生成器都有一個(gè)共同特點(diǎn)，即新建一個(gè)文件、獨(dú)立生成一個(gè)花鍵;設(shè)計(jì)人員在此零件的基礎(chǔ)上進(jìn)行下一步的建模。這個(gè)特點(diǎn)不符合理想的設(shè)計(jì)順序,因?yàn)橐坏┬枰兏?span id="syggg00" class="hl">花鍵參數(shù)或者軸向長度,則需重新設(shè)計(jì)花鍵軸

)0 引言漸開線花鍵是機(jī)械產(chǎn)品中的重要聯(lián)接型式,被廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、礦山機(jī)械、重型機(jī)械和建筑機(jī)械中,是目前機(jī)械產(chǎn)品中占比很大的一種聯(lián)接形式。漸開線花鍵副通常用于對軸和軸上零件的聯(lián)接以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的傳遞，與常規(guī)鍵聯(lián)接和其他聯(lián)接形式相比，具有更大的承載能力。漸開線花鍵聯(lián)接固然具有眾多的優(yōu)點(diǎn)，但也存在著一些缺點(diǎn)，常見的失效形式有表面磨損、微動(dòng)腐蝕疲勞和齒彎曲疲勞等。通過深入的分析,人們發(fā)現(xiàn)在花鍵聯(lián)接過程中,由于不可避免地存在著制造和安裝誤差、齒的彈性變形、

72)浮動(dòng)漸開線花鍵廣泛應(yīng)用于大扭矩、高轉(zhuǎn)速的航空動(dòng)力傳輸系統(tǒng)中，例如在航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪與壓氣機(jī)之間的動(dòng)力聯(lián)接、直升機(jī)主減速器行星傳動(dòng)及其與尾傳動(dòng)的動(dòng)力耦合傳遞。區(qū)別于一般漸開線花鍵的定心方式，浮動(dòng)花鍵齒面之間有間隙，內(nèi)外齒頂及相鄰齒根之間有間隙，并使用與側(cè)隙相匹配的齒廓。這種非定心聯(lián)接允許在運(yùn)行過程中花鍵軸與花鍵套之間有一定的角向和軸線位移，以此來補(bǔ)償制造、裝配誤差以及發(fā)動(dòng)機(jī)或直升機(jī)啟停和變工況運(yùn)行的穩(wěn)定性[1]。正常情況下，漸開線花鍵的花鍵軸和花鍵套的軸

裂，斷裂位置位于花鍵和軸的交匯處。整個(gè)斷面與軸線方向呈45°角，同時(shí)在花鍵一側(cè)，可見一個(gè)花鍵齒發(fā)生斷裂。斷裂時(shí)循環(huán)周次為14.5 萬次（目標(biāo)為≥30 萬次），屬于較嚴(yán)重的早期失效。為找出失效原因，避免再發(fā)生此類事故，對該半軸進(jìn)行了失效分析（圖1）。圖1 斷裂的半軸1 理化檢驗(yàn)1.1 宏觀斷口分析對花鍵部分宏觀形貌進(jìn)行觀察，整個(gè)花鍵部分有多條45°方向的裂紋（圖2a）。這些裂紋也和軸線方向呈45°角，是第一部分?jǐn)嗫诘难永m(xù)，從軸的扭轉(zhuǎn)裂紋擴(kuò)展到花鍵上的。花鍵上

航空領(lǐng)域,漸開線花鍵副相比平鍵或矩形花鍵副具有不可替代的優(yōu)點(diǎn),被普遍應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)及其它動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中[1]。根據(jù)工作狀態(tài),航空漸開線花鍵副可分為固定式和浮動(dòng)式兩種。浮動(dòng)漸開線花鍵副在傳遞轉(zhuǎn)矩的同時(shí),允許一個(gè)零件相對另一個(gè)零件有一定的角向和軸向位移。這種角向和軸向位移會(huì)引起花鍵副偏角不對中等情況,造成花鍵副各齒受力不均勻,使浮動(dòng)漸開線花鍵副在運(yùn)行過程中齒面材料和定位圓柱面材料嚴(yán)重磨損,花鍵副側(cè)隙增大,定位間隙增大,進(jìn)而使花鍵副齒間動(dòng)載荷增大,不對中量增大

1996 漸開線花鍵為雙徑節(jié)漸開線花鍵，雙徑節(jié)漸開線花鍵的徑節(jié)P與米制模數(shù)漸開線花鍵中的模數(shù)m的關(guān)系為P=25.4/m。雙徑節(jié)可以被理解為2個(gè)模數(shù)，且徑節(jié)P與殘余徑節(jié)PS之間的關(guān)系為PS=2P，其中徑節(jié)P控制花鍵的分度圓直徑、基圓直徑、齒厚、齒槽寬，而殘余徑節(jié)PS控制花鍵的大徑、小徑，雙徑節(jié)漸開線花鍵齒形為低短齒，由于此類花鍵參數(shù)繁多、概念抽象，初次接觸此類花鍵的工程師在設(shè)計(jì)時(shí)常常覺得無從下手，掌握標(biāo)準(zhǔn)中花鍵設(shè)計(jì)原理，會(huì)對工作開展大有益處。標(biāo)準(zhǔn)中花鍵類別根

軸正時(shí)帶輪配合位花鍵配合（如圖3）[2]。圖2 減震皮帶輪連接結(jié)構(gòu)圖3 連接配合結(jié)構(gòu)1）減震皮帶輪。螺栓安裝面存在生銹情況，安裝面無磕傷等異常問題，螺栓過孔嚴(yán)重磨損，存在擴(kuò)孔現(xiàn)象（如圖4），相關(guān)尺寸無法評價(jià)，對同批次產(chǎn)品進(jìn)行關(guān)鍵尺寸檢測，尺寸均合格（如表1），減震皮帶輪花鍵側(cè)存在異常，花鍵存在嚴(yán)重磨損痕跡，表面狀態(tài)已被破壞（如圖5），正常試驗(yàn)拆解狀態(tài)如圖6所示，花鍵狀態(tài)完好，花鍵無嚴(yán)重磨損問題。圖4 減震皮帶輪螺栓安裝面圖5 故障件花鍵狀態(tài)圖6 正常件拆解

該車型同步器齒套花鍵的累積尺寸[3]合格率低，合格率曲線如圖1所示。同步器齒套花鍵累積尺寸不合格，會(huì)使齒套與檔位齒輪的嚙合面積變小，使變速器防脫檔能力降低，從而可能導(dǎo)致整車發(fā)生脫檔故障，整車功能部分失效，故必須要解決同步器齒套花鍵累積尺寸合格率低的問題。圖1 同步器齒套花鍵累積合格率采集25組（每組5個(gè)）共125個(gè)同步器齒套花鍵累積尺寸數(shù)據(jù)，利用Minitab[4]經(jīng)數(shù)據(jù)正態(tài)性檢驗(yàn)后對該同步器花鍵累積尺寸進(jìn)行過程能力分析，過程能力分析表明同步器齒套花鍵累積

91 序言由于內(nèi)花鍵的結(jié)構(gòu)特性，無法在熱處理后進(jìn)行精加工來保證尺寸，因此在內(nèi)花鍵熱處理前編制機(jī)加工工藝時(shí)，要考慮到熱處理變形的影響，需預(yù)留一定的變化量，而預(yù)留量的多少則要經(jīng)過大量工藝試驗(yàn)驗(yàn)證。不同的感應(yīng)淬火頻率、淬硬層深、感應(yīng)加熱工藝都會(huì)有不同的變形量；不同的零件結(jié)構(gòu)及內(nèi)花鍵壁厚，感應(yīng)淬火后也會(huì)有不同的變形量；另外，不同的材料、金相組織，熱處理后變形量也不盡相同。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，摸索出各因素對感應(yīng)淬火變形的影響數(shù)據(jù)，可較大程度地縮短類似內(nèi)花鍵零件的開發(fā)周期，

)0 引言漸開線花鍵副作為航空主減速器中的關(guān)鍵零部件之一，其可靠性對動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的安全起決定性作用.理想狀態(tài)下，航空漸開線花鍵副應(yīng)無任何相對運(yùn)動(dòng)，但由于其受載形式特殊，在起飛、巡航、著陸時(shí)都受到較大的動(dòng)載荷作用，使得航空漸開線花鍵副系統(tǒng)的彎-扭耦合非線性振動(dòng)非常強(qiáng)烈.這種非線性振動(dòng)會(huì)引起系統(tǒng)動(dòng)載系數(shù)增大，影響鍵齒載荷分配、分布，極大的增加了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)力，從而導(dǎo)致鍵齒面接觸和彎曲疲勞失效概率增加，更重要的是會(huì)導(dǎo)致航空花鍵副系統(tǒng)磨損失效嚴(yán)重[1-4]，甚至造成災(zāi)

00)0 引 言花鍵聯(lián)接因具有導(dǎo)向性及對中性好、受力勻稱、多鍵齒接觸承載能力大、齒根應(yīng)力集中較小等優(yōu)點(diǎn)，在直升機(jī)減速器及液壓泵、交流電機(jī)等附件中得到廣泛應(yīng)用。由于直升機(jī)減速器與附件中多為浮動(dòng)花鍵，其軸向竄動(dòng)和偏心較大，潤滑不充分，磨損顆粒易堆積，使得齒面磨損嚴(yán)重[1]。在直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)型號(hào)研制及在役機(jī)型中因浮動(dòng)花鍵過度磨損導(dǎo)致零部件提前失效的問題已發(fā)生多起，是制約直升機(jī)減速器壽命和可靠性提高的關(guān)鍵技術(shù)之一。增加花鍵的耐磨性可通過以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)：更換材料、

ang滾壓成形外花鍵過渡齒根的CAE分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)孟祥剛 Meng Xianggang（上海納鐵福傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司，上海 201315）對滾壓成形的外花鍵軸過渡段齒根在受扭矩作用下破壞的斷裂截面進(jìn)行分析，指出裂紋由齒根圓弧過渡段的應(yīng)力超過需要Mises應(yīng)力引發(fā)，并提出了花鍵齒根過渡段的結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案。通過建立內(nèi)外花鍵接觸傳力的有限元模型，對改進(jìn)前后的齒根Mises應(yīng)力分布進(jìn)行CAE計(jì)算，計(jì)算結(jié)果顯示，改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)可以顯著降低齒根過渡段的應(yīng)力，有效提升花鍵軸的

要對框A中的矩形花鍵連接和框B中的漸開線花鍵連接進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和仿真分析。圖1 離合器結(jié)構(gòu)2 設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 矩形花鍵連接框A處使用了矩形花鍵連接，其基本尺寸為：齒數(shù)z1=6，大徑D1=40 mm，小徑d1=35 mm，齒的工作長度l1=22 mm。矩形花鍵強(qiáng)度校核公式為：式中：σp1為矩形花鍵的擠壓應(yīng)力；[σp1]為矩形花鍵的許用擠壓應(yīng)力；pl為矩形花鍵的壓強(qiáng)；[p1]為矩形花鍵的許用壓強(qiáng)；T1為矩形花鍵的扭矩；ψ1為矩形花鍵各齒間載荷不均勻系數(shù)，ψ1=0

8055）漸開線花鍵冷加工成形的工藝技術(shù)，在高精度的花鍵類零件的生產(chǎn)實(shí)踐中得到越來越廣泛的應(yīng)用。漸開線花鍵滾前毛坯料直徑計(jì)算的精確與否，會(huì)影響花鍵加工過程中的分齒精度，也是漸開線花鍵類零件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)要重點(diǎn)參考的計(jì)算數(shù)據(jù)。[1]目前，很多科技文獻(xiàn)資料都涉及花鍵滾前直徑的計(jì)算，但多數(shù)計(jì)算依據(jù)都來自生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，其理論推導(dǎo)不夠精確，計(jì)算過程較煩瑣，且多數(shù)只是針對直齒花鍵滾前徑進(jìn)行推導(dǎo)計(jì)算，幾乎沒有針對漸開線花鍵的滾前毛坯直徑的計(jì)算。[2]本文基于漸開線花鍵

409）0 引言花鍵連接在減速機(jī)中是一種常用的連接形式，但是如果設(shè)計(jì)、使用不當(dāng)，因花鍵齒過度磨損而失效是高概率事件，微動(dòng)磨損成為主要失效形式之一[1]。花鍵磨損的原因很多，國內(nèi)外學(xué)者對此進(jìn)行了多方面的研究。KU 等[2]歷時(shí)9 年，對花鍵的磨損機(jī)理進(jìn)行深入的研究，重點(diǎn)研究傾角不對中、潤滑、材料類型、工作溫度和表面處理等設(shè)計(jì)參數(shù)對環(huán)境磨損的影響，討論設(shè)計(jì)和潤滑相關(guān)的參數(shù)，可以用來減輕花鍵齒的磨損。文獻(xiàn)[3]指出，旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸線不對中是不可避免的，軸線不對中，花

引言美標(biāo)漸開線花鍵齒形較厚，有利于增加其承載能力，因而在礦用設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。然而，此類花鍵檢測難度較大， 采用常規(guī)的國標(biāo)花鍵量規(guī)無法檢測美標(biāo)花鍵加工制造質(zhì)量。花鍵量規(guī)的設(shè)計(jì)計(jì)算比較復(fù)雜，花鍵設(shè)計(jì)參數(shù)發(fā)生變化，檢測花鍵的量規(guī)參數(shù)需要重新計(jì)算，因此花鍵量規(guī)設(shè)計(jì)與出圖花費(fèi)時(shí)間較長，難以推廣應(yīng)用。為此本文依據(jù)美國漸開線花鍵標(biāo)準(zhǔn)ANSI B92.1-1996，設(shè)計(jì)了美標(biāo)漸開線花鍵量規(guī)，基于MATLAB 軟件，開發(fā)了花鍵量規(guī)參數(shù)計(jì)算程序， 花鍵量規(guī)設(shè)計(jì)與出圖花

轂上，其內(nèi)端帶有花鍵，花鍵的加工質(zhì)量對半軸的使用壽命、聯(lián)結(jié)性能都有著很大的影響[1]。目前，對于花鍵的檢測，工廠采用人工抽檢的方式，利用量棒、游標(biāo)卡尺、千分尺或目測等方法來檢測花鍵，漏檢率高，花鍵質(zhì)量難以保證。機(jī)器視覺的快速發(fā)展為生產(chǎn)制造提供了更多的解決方法，機(jī)器視覺在檢測生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來越廣泛，如秦豆豆等設(shè)計(jì)搭建視覺檢測平臺(tái)來計(jì)算沖壓件的外觀以及幾何尺寸和中心坐標(biāo)[2]，董芳凱等基于機(jī)器視覺對閥門零件的同軸度的測量進(jìn)行了研究[3]，此外，機(jī)器視覺還廣泛

圓鋼加工摩托車用花鍵過程中端部出現(xiàn)裂紋。花鍵生產(chǎn)流程為：球化退火→冷拉→拋丸→冷剪→皂化→冷擠壓→車端面等工序。為了找出花鍵端部裂紋的產(chǎn)生原因，采用ARL3460 直讀光譜儀、金相顯微鏡及維氏硬度計(jì)對花鍵裂紋試樣與圓鋼退火試樣進(jìn)行了檢驗(yàn)和分析。1 檢驗(yàn)結(jié)果1.1 宏觀形貌試樣1 為花鍵試樣，如圖1-1。試樣2 為圓鋼退火件試樣，如圖1-2。體視顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)花鍵端部存在一條距心部2.13 mm 的弧形裂紋，裂紋未擴(kuò)展到花鍵外側(cè)表面，如圖2 所示。圖1 試

軸的損壞多發(fā)生在花鍵聯(lián)接部位。鑒于此種現(xiàn)象，有必要對主動(dòng)輪軸的花鍵部位進(jìn)行改造。1 主動(dòng)輪軸花鍵主要損壞形式及原因分析齊礦目前所用的WK-4電鏟主動(dòng)輪軸與主動(dòng)輪之間的聯(lián)接均為矩形花鍵聯(lián)接。由于聯(lián)接中按小徑（d）定心，花鍵齒的側(cè)面受力不均，在承受重載的情況下，某些局部受力大的齒會(huì)先斷裂，其余齒也相繼損壞，從而使整根軸的總體強(qiáng)度降低，造成整根軸的功能失效。現(xiàn)場主動(dòng)輪軸齒根斷裂情況如圖1所示。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況可以得出，主動(dòng)輪軸花鍵部位有兩種損壞形式，一是磨損，二

出發(fā)，采用了一種花鍵連接的設(shè)計(jì)方案。由于花鍵連接傳動(dòng)具有接觸面積大、承載能力高、定心性能和導(dǎo)向性能好［1］，鍵槽淺、應(yīng)力集中小，對軸和轂的強(qiáng)度削弱小，結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，因此常用于傳遞較大的轉(zhuǎn)矩和定心精度要求高的靜連接和動(dòng)連接。本文從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，首先依據(jù) 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》對微噴引燃油泵與燃油泵齒輪的花鍵連接部分進(jìn)行強(qiáng)度校核，然后對連接部分的受力情況進(jìn)行有限元分析，從而對整個(gè)花鍵連接部分的設(shè)計(jì)合理性和可靠性進(jìn)行判斷。1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)微噴引燃油泵與燃油泵齒輪的花鍵連

后備箱電動(dòng)撐桿的花鍵副聯(lián)接將電機(jī)的動(dòng)力通過絲桿轉(zhuǎn)換成對尾門的啟閉能力。由于外花鍵在絲桿的一端且細(xì)長，若外花鍵的強(qiáng)度達(dá)不到要求，絲桿會(huì)扭曲變形甚至卡阻，導(dǎo)致傳動(dòng)噪聲增大甚至電機(jī)被燒毀，從而使尾門難于啟閉，故絲桿花鍵副的聯(lián)接在動(dòng)力傳動(dòng)過程中顯得較為重要。為此，必須對花鍵副聯(lián)接的承載能力進(jìn)行可靠性的計(jì)算和校核。1 一般花鍵聯(lián)接的類型和特點(diǎn)及應(yīng)用1.1 花鍵主要分類花鍵聯(lián)接主要分三大類：矩形花鍵，漸開線花鍵，三角形花鍵。1.2 矩形花鍵特點(diǎn)及應(yīng)用矩形花鍵聯(lián)接相對于

周天?一種加工斜花鍵的加工工裝設(shè)計(jì)周天（重慶大學(xué)，重慶 400030）傳統(tǒng)的斜花鍵的加工裝置，沒有防護(hù)罩，不能避免工作人員受到因加工過程而引發(fā)的危險(xiǎn)，并且現(xiàn)有的加工裝置沒有較好的定位桿，這樣會(huì)使正在加工的斜花鍵易在加工裝置上脫落發(fā)生危險(xiǎn)，因此，該設(shè)計(jì)工裝添加了防護(hù)罩與定位桿，以保護(hù)工作人員的人身安全，并通過梯形狀安裝槽降低花鍵加工的損壞率。斜花鍵加工；工裝設(shè)計(jì)；防護(hù)罩；伸縮支撐桿；加工刀片前言花鍵聯(lián)接由內(nèi)花鍵和外花鍵組成。內(nèi)、外花鍵均為多齒零件，在內(nèi)圓柱表

)0 引言漸開線花鍵聯(lián)結(jié)因其傳遞扭矩大、定心精度高等優(yōu)點(diǎn)，在汽車行業(yè)特別是變速箱齒輪上得到廣泛應(yīng)用。內(nèi)、外花鍵的定心方式主要有花鍵齒側(cè)定心與花鍵大徑定心兩種[1-3]。目前生產(chǎn)的一款變速箱，其主動(dòng)齒總成上的結(jié)合齒與齒輪是靠花鍵連接，采用齒側(cè)定心。花鍵為齒側(cè)過渡配合，結(jié)合齒內(nèi)花鍵實(shí)際齒槽寬為1.594～1.639mm，齒輪外花鍵齒厚為1.628～1.66mm，結(jié)合齒壓到齒輪上后還需在圖1所示Φ59處把花鍵鉚壓一圈，以防結(jié)合齒與齒輪在使用過程中脫離。圖1 齒輪

30008）引言花鍵軸與花鍵套組成花鍵聯(lián)接，矩形花鍵聯(lián)接廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床制造業(yè)、農(nóng)業(yè)機(jī)械及一般機(jī)械傳動(dòng)裝置。由于矩形花鍵聯(lián)接是多齒工作，所以承載能力高，對中性、導(dǎo)向性好。因?yàn)榫匦?span id="syggg00" class="hl">花鍵聯(lián)接的優(yōu)點(diǎn)和廣泛的應(yīng)用，以及加工矩形花鍵套的矩形花鍵拉刀的需求量大，加之矩形花鍵拉刀價(jià)格較高，因此使企業(yè)對矩形花鍵拉刀的使用壽命的要求也越來越高，所以提高矩形花鍵拉刀的使用壽命對制造拉刀企業(yè)占有市場份額、降低企業(yè)生產(chǎn)成本具有重大意義。1 矩形花鍵拉刀常見設(shè)計(jì)的

輸出端逐漸將由外花鍵改進(jìn)為內(nèi)花鍵，更便于設(shè)備的維護(hù)和修復(fù)，其特點(diǎn)是使用一根齒槽軸將電動(dòng)機(jī)與采煤機(jī)組進(jìn)行連接，當(dāng)機(jī)組發(fā)生負(fù)荷過載或者出現(xiàn)悶車情況時(shí)，齒槽軸會(huì)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)斷裂，此時(shí)僅需要更換一根齒槽軸即可完成修復(fù)，無需拆電機(jī)，但如果電動(dòng)機(jī)內(nèi)花鍵發(fā)生故障損壞，則必須拆下電機(jī)予以修復(fù)。過去內(nèi)花鍵損壞時(shí)，通常會(huì)采取更換新轉(zhuǎn)子的方式解決，但這種方式不但費(fèi)用高，需要25 000元左右，而且修復(fù)時(shí)間長，下面我們將進(jìn)行YBC2-300型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)花鍵修復(fù)技術(shù)的探討。1

04)1 漸開線花鍵齒輪特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中最主要的一種機(jī)械運(yùn)動(dòng)，其具有傳動(dòng)比準(zhǔn)確、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠和壽命長等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于機(jī)床、汽車、飛機(jī)和船舶等行業(yè)中。齒輪傳動(dòng)包括主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪和機(jī)架。與主動(dòng)齒輪連接的一般是軸類零件，通過鍵聯(lián)結(jié)實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件間的周向固定，以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。鍵聯(lián)結(jié)可分為平鍵聯(lián)結(jié)、半圓鍵聯(lián)結(jié)、楔鍵聯(lián)結(jié)、切向鍵聯(lián)結(jié)以及花鍵聯(lián)結(jié)。由于花鍵聯(lián)結(jié)具有較高的承載能力，定心精度高，導(dǎo)向性能好，可實(shí)現(xiàn)靜聯(lián)結(jié)或動(dòng)聯(lián)結(jié)，因此，在飛機(jī)

單元都是靠漸開線花鍵連接并傳遞動(dòng)力。因此，漸開線花鍵的強(qiáng)度決定等速驅(qū)動(dòng)軸傳遞動(dòng)力的能力，在等速驅(qū)動(dòng)軸方案設(shè)計(jì)階段需要對漸開線花鍵強(qiáng)度進(jìn)行校核。主要從花鍵齒面接觸強(qiáng)度、花鍵齒根彎曲強(qiáng)度、花鍵齒根剪切強(qiáng)度三個(gè)方面校核分析。1 花鍵的受力分析圖2 漸開線花鍵連接的理論位置發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力，經(jīng)離合器、變速箱傳遞到驅(qū)動(dòng)軸，通過驅(qū)動(dòng)軸傳遞到車輪，花鍵只承受轉(zhuǎn)矩T，不承受壓軸力。在傳遞的轉(zhuǎn)矩T的作用下，一側(cè)的齒面彼此接觸、側(cè)隙相等。同時(shí)，由于漸開線花鍵的自定心作用，內(nèi)花

軋機(jī)減速機(jī)低速軸花鍵齒磨損分析及維護(hù)侯鐵軍，張洪亮（承德建龍?zhí)厥怃撚邢薰竞颖笔″懺煊娩摴こ碳夹g(shù)研究中心，河北 承德 067201）軋機(jī)減速機(jī)是軋線機(jī)列的關(guān)鍵設(shè)備，作為傳動(dòng)聯(lián)接的花鍵齒是日常點(diǎn)檢、維護(hù)的重點(diǎn)，傳動(dòng)聯(lián)接的穩(wěn)定運(yùn)行是機(jī)列無故障、產(chǎn)線生產(chǎn)正常的重要保障。本文介紹了軋線機(jī)列的簡要構(gòu)成及軋機(jī)減速機(jī)低速軸花鍵齒的磨損案例，對花鍵齒磨損進(jìn)行機(jī)理分析，并介紹了維護(hù)思路。軋機(jī)減速機(jī)；花鍵齒磨損；維護(hù)某鋼廠棒材軋線配置高剛度短應(yīng)力線軋機(jī)共20架，分粗軋、中軋及

軸器相比，套齒/花鍵聯(lián)軸器具有接觸面積大、承載能力高、定心和導(dǎo)向性能好、可靠性高，同時(shí)可以補(bǔ)償扭矩傳遞誤差等優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛應(yīng)用于傳遞較大轉(zhuǎn)矩和定心精度要求高的連接。而在航空器中，為了減輕發(fā)動(dòng)機(jī)重量，提高推重比，提高傳動(dòng)安全性和可靠性，要求聯(lián)軸器具有重量輕、低懸臂力矩、高速及高速下的高平衡潛力、可接受離心應(yīng)力以及良好的不對中補(bǔ)償能力等特點(diǎn)。而只有航空花鍵滿足這種苛刻的要求，航空花鍵結(jié)構(gòu)緊湊、易于安裝，鍵槽淺、應(yīng)力集中小，對軸和轂的強(qiáng)度削弱小，且更容易補(bǔ)償安裝

02）圓錐漸開線花鍵的加工方法探究陳雪梅（一汽解放長特分公司制造技術(shù)部，吉林長春，130102）圓錐漸開線花鍵的聯(lián)接是固定式剛性聯(lián)接，承載力較大。本文介紹了圓錐漸開線內(nèi)、外花鍵的一種加工方法；探討了轂與軸的加工方式；提出并準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)了轂與箱體之間采用動(dòng)密封—浮動(dòng)油封的技術(shù)方法。經(jīng)過試驗(yàn)證明：這種加工方法使得轂與軸互換性好，提高了聯(lián)接強(qiáng)度，應(yīng)用效果令人滿意。圓錐漸開線花鍵；浮動(dòng)油封；花鍵量規(guī)；花鍵芯軸；尺寸鏈引言圓錐漸開線花鍵的聯(lián)結(jié)是一種固定式剛性聯(lián)結(jié)，具有定

150066）花鍵傳動(dòng)桿偏心的可靠性影響分析翟振強(qiáng)（哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限公司 黑龍江哈爾濱 150066）傳動(dòng)桿是附件傳動(dòng)系統(tǒng)中重要構(gòu)件之一，從發(fā)動(dòng)機(jī)中央傳動(dòng)至附件傳動(dòng)機(jī)匣連接的傳動(dòng)桿稱主傳動(dòng)桿，國外稱塔軸。傳動(dòng)桿屬于軸類零件，特點(diǎn)是長徑比大，兩端皆有漸開線花鍵。靠花鍵與功率輸入、輸出軸相連。花鍵聯(lián)接中常采用各種不同的定心方式以提高軸與輪轂的同心度，如外徑定心、內(nèi)徑定心或齒形定心。但無論采用哪種定心方式都很難保證軸與輪轂的絕對同心。輕則造成花鍵齒

利我公司生產(chǎn)的內(nèi)花鍵小齒輪的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，其他齒輪的結(jié)構(gòu)形式基本類似，齒輪材料有45鋼和20CrMnTi兩種。產(chǎn)品基本工藝路線如下：45鋼材料：下料→鍛坯→粗車→精車→齒部高頻感應(yīng)正火→拉花鍵→滾齒→剃齒→齒部高頻感應(yīng)淬火→重拉花鍵→珩齒。20CrMnTi材料：下料→鍛坯→粗車→正火→精車→拉花鍵→滾齒→滲碳→齒部高頻感應(yīng)淬火→重拉花鍵→剃齒→珩齒。由于此類齒輪是空心薄壁結(jié)構(gòu)，按上述工藝路線加工時(shí)，在經(jīng)過高頻感應(yīng)淬火后，發(fā)現(xiàn)不論是哪種材料的齒輪，都有

72西安)漸開線花鍵連接由于傳輸扭矩能力大，對中性好，故廣泛應(yīng)用于航空減速器、航天發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵等動(dòng)力傳輸系統(tǒng)中.由于花鍵齒側(cè)間隙的存在，當(dāng)花鍵副受力時(shí)，側(cè)隙小的花鍵齒先嚙合，間隙次之的再嚙合，依次進(jìn)行，實(shí)際參與嚙合的齒數(shù)小于設(shè)計(jì)齒數(shù)［1］.航空花鍵副受力情況復(fù)雜，在變扭矩、軸向力及彎矩共同作用下，在起飛、巡航、著陸時(shí)都受到較大的變載荷沖擊，且由于齒側(cè)間隙使得花鍵副嚙合剛度具有時(shí)變性［1］，導(dǎo)致花鍵副具有復(fù)雜的非線性動(dòng)力學(xué)特性.Tjemberg［2］研究了花

圖主泵后端預(yù)留有花鍵取力口，副泵通過該接口與主泵聯(lián)接，主泵輸出軸及副泵輸入軸聯(lián)接形式為ANSI B92.1標(biāo)準(zhǔn)的漸開線花鍵，因此，需要用花鍵聯(lián)軸套實(shí)現(xiàn)主泵與副泵之間扭矩的傳遞，如圖2所示。主泵輸出端花鍵規(guī)格為21齒-16/32，副泵輸入端花鍵規(guī)格為13齒-16/32，聯(lián)軸套兩端花鍵規(guī)格不同，加工難度較大。由于新產(chǎn)品試制，批量小，按照傳統(tǒng)插削或拉削加工花鍵的方法，需要購置專用的刀具，這將加大零件的制造成本、增加產(chǎn)品的試制周期。鑒于以上因素，我們嘗試用以下手段

子負(fù)荷輸出端由外花鍵改為內(nèi)花鍵，并且越來越普遍。如采煤機(jī)用YBC2-300 型電動(dòng)機(jī)負(fù)荷輸出端為內(nèi)花鍵，這種改進(jìn)的特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)與采煤機(jī)組用一根齒槽軸連接，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷過載或悶車時(shí)，很快將齒槽軸損壞或斷裂，不用拆電機(jī)，只需更換一根新齒槽軸就可解決問題；但是當(dāng)電動(dòng)機(jī)內(nèi)花鍵損壞后，必須拆下電機(jī)修復(fù)。以前，就近修理廠無法修理，只能買廠家的新轉(zhuǎn)子，非常影響生產(chǎn)。因購買新轉(zhuǎn)子等待時(shí)間長、費(fèi)用高，1 根300 kW 成品轉(zhuǎn)子費(fèi)用是25 000 元。1 根轉(zhuǎn)子只因內(nèi)花鍵損壞

定適合使用漸開線花鍵。這種場合下漸開線花鍵不但可傳遞扭矩，而且可使人字齒輪在傳動(dòng)中沿花鍵自動(dòng)軸向串動(dòng)，以達(dá)到齒輪對中和消除偏載的目的。本文只就主傳動(dòng)系統(tǒng)中使用的漸開線花鍵進(jìn)行參數(shù)計(jì)算。1 花鍵參數(shù)計(jì)算主傳動(dòng)系統(tǒng)中使用的漸開線花鍵一般模數(shù)m=5，變位系數(shù) x=0.8，壓力角 α=20°，齒數(shù) Z=22～66，齒側(cè)定心，其參數(shù)計(jì)算公式如表1所示。表1 主傳動(dòng)系統(tǒng)花鍵參數(shù)計(jì)算公式2 花鍵強(qiáng)度校核2.1 花鍵軸（套）面壓式中：p——花鍵軸面壓，Kg/cm2；Kp—

測量方法評價(jià)矩形花鍵位置度的快速判定王睿超，張彥君（陜西渭河工模具總廠中心計(jì)量室，陜西寶雞722405）探討了用三坐標(biāo)測量機(jī)準(zhǔn)確測量矩形花鍵位置度公差的原理和基本方法。從花鍵的聯(lián)結(jié)配合介紹了評價(jià)矩形花鍵位置度的重要性和傳統(tǒng)的評價(jià)測量方法，以實(shí)際生產(chǎn)中齒輪矩形花鍵為例闡明了三坐標(biāo)測量鍵槽位置度的數(shù)學(xué)原理并提出一種新的數(shù)據(jù)處理方法來評價(jià)工件。花鍵；三坐標(biāo)；位置度0 引言矩形花鍵在軍、民兩用諧波減速器以及精密齒輪的設(shè)計(jì)中屢見不鮮。花鍵的作用是聯(lián)結(jié)齒輪傳動(dòng)件以傳遞

內(nèi)是由一個(gè)漸開線花鍵軸同時(shí)與兩個(gè)漸開線花鍵套相互嚙合來傳遞動(dòng)力的結(jié)構(gòu)。數(shù)控龍門銑鏜床在加工零件時(shí)，被加工件質(zhì)量好壞與漸開線花鍵套、漸開線花鍵軸精度的高低有很大的關(guān)系，而漸開線花鍵套、漸開線花鍵軸作為數(shù)控龍門銑鏜床的關(guān)鍵件，精度要求很高，而且漸開線花鍵軸與漸開線花鍵套的嚙合精度、傳動(dòng)精度的要求非常嚴(yán)格。數(shù)控龍門銑鏜床中漸開線花鍵軸與漸開線花鍵套是漸開線花鍵內(nèi)、外齒連接的，對于主軸的旋轉(zhuǎn)精度和定位精度尤其重要，所以此漸開線花鍵要求精度等級為5 級，并且齒面要求

平鍵相比，漸開線花鍵副以其受力均勻、承載能力大以及對中性和導(dǎo)向性好等優(yōu)點(diǎn)，在航空機(jī)械傳動(dòng)中運(yùn)用廣泛[1]。據(jù)美國西南研究院(SwRI)調(diào)查，超過174個(gè)各類花鍵聯(lián)接運(yùn)用于美國海軍單發(fā)動(dòng)機(jī)黑鷹攻擊機(jī)(A-4)上，超過200個(gè)花鍵聯(lián)接運(yùn)用于多發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)上[2]。但是，由于航空漸開線花鍵的工況惡劣，而且是薄壁結(jié)構(gòu)，接觸齒面易發(fā)生微動(dòng)摩擦，使得花鍵接觸齒面磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致聯(lián)接失效，這類故障在型號(hào)研制和現(xiàn)役機(jī)型中已發(fā)生多起[1]。為提高花鍵聯(lián)接質(zhì)量，國內(nèi)外學(xué)者就花鍵副

12A臺(tái)式鉆床外花鍵時(shí)，采用的銑削工藝是：粗銑鍵寬→銑小徑→精銑鍵寬，即在臥式銑床上用組合銑刀粗銑鍵寬（留精銑加工余量0.4～0.5mm），再用凹半圓成形銑刀銑削花鍵的小徑，最后再用組合銑刀精銑鍵寬。粗銑花鍵鍵寬（保證鍵的對稱度）后，銑削花鍵小徑時(shí)需要用劃線盤（劃針）對花鍵進(jìn)行中心對稱校正；精銑鍵寬時(shí)，為保證粗銑所留余量銑削均勻和中心的對稱要求，也要進(jìn)行校正。由于零件生產(chǎn)批量大，用劃線盤（劃針）校正生產(chǎn)效率低，因此在生產(chǎn)中我們設(shè)計(jì)了快速校正輔具（見圖1），

2000）1 錐花鍵齒輪軸的結(jié)構(gòu)和錐花鍵連接的特點(diǎn)分析錐花鍵齒輪軸是帶有齒輪和錐花鍵的軸類零件（圖1）。在推土機(jī)終傳動(dòng)系統(tǒng)中，其錐花鍵部分與法蘭盤的內(nèi)花鍵配合，法蘭盤的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)錐花鍵齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪部分與另一齒輪嚙合傳動(dòng)。由于錐花鍵齒輪軸的固定是通過圖1中右端安裝軸承，左端錐花鍵部分安裝在法蘭盤來完成的。因此，錐花鍵的加工精度會(huì)影響整個(gè)錐花鍵齒輪軸的裝配。推土機(jī)的工作環(huán)境復(fù)雜，承載大，因此對終傳動(dòng)系統(tǒng)的要求較高。錐花鍵齒輪軸作為終傳動(dòng)的重要部件，其轉(zhuǎn)速高，

運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定等特點(diǎn)。花鍵套在卷取機(jī)中的功能主要是傳遞卷取扭矩并允許卷筒芯軸在套內(nèi)做軸向運(yùn)動(dòng)。在大張力、大力矩的作用下不同結(jié)構(gòu)的花鍵套失效形式也有所差異。2 花鍵套結(jié)構(gòu)和失效形式某不銹鋼冷軋帶鋼廠同時(shí)擁有十二輥軋機(jī)、森吉米爾軋機(jī)和四立柱20輥軋機(jī)等3類多輥可逆式不銹鋼冷軋機(jī)，每臺(tái)軋機(jī)配2臺(tái)卷取機(jī)。三類軋機(jī)的卷取機(jī)都采用花鍵套傳遞扭矩，但花鍵套的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和材料不同，因此出現(xiàn)了不同程度的損傷及失效。2.1 十二輥軋機(jī)花鍵結(jié)構(gòu)和失效形式十二輥軋機(jī)卷取機(jī)的花鍵部分直接在

模數(shù)制度的漸開線花鍵。筆者曾接觸到幾臺(tái)進(jìn)口液壓泵，輸出軸為美制雙徑節(jié)制漸開線花鍵。在產(chǎn)品使用過程中聯(lián)軸器上與該軸配合的花鍵套損壞，要制造合乎要求的配件就必須解決雙徑節(jié)制漸開線花鍵套的加工問題。對于雙徑節(jié)制齒輪的加工,《鑿巖機(jī)械氣動(dòng)工具》雜志1994年第4期《DP制雙徑節(jié)齒輪滾刀設(shè)計(jì)》一文中有詳盡的論述。但對屬于維修配件性質(zhì)的雙徑節(jié)制漸開線花鍵套，因其尺寸限制，不便通過設(shè)計(jì)專用刀具加工。即使刀具設(shè)計(jì)理論上可行，因配件加工的數(shù)量不多，而加工時(shí)間又往往緊迫，因此