属于個魜的世界
范文一：【word】 英制渐开线花键加工工艺
英制渐开线花键加工工艺
英制渐开线花键加工工艺
河北省永年县4723工厂(057150)李建华王兵强刘建海
英制渐开线花键与米制渐开线花键不仅尺寸不
同,表示方法也不同.我国国标规定的渐开线花键
的压力角有30.,37.5.~1:145.三种,30.的压力角
有圆齿根和平齿根.圆齿根有利于降低齿根应力集
中和避免淬火裂纹.平齿根加工刀具制造方便,经
常选用平齿根.我们在实际生产中遇到的英制渐开
线花键的压力角有20.和30.两种,且全部用双径
节(尸2)制表示.英制渐开线花键的配合类型包
括:平齿根齿侧配合,平齿根大径配合和圆齿根齿
侧配合三种类型.我厂常用花键为平齿根齿侧配合
用花键.
渐开线花键常用齿轮加工方法加工,其形似齿
轮,较矩形花键有承载能力大的特点,且各齿分布
均匀.由于采用齿侧定心,对中精度没有矩形花键
高.标准花键的齿廓为直线型,渐开线除标注齿底
圆和齿顶圆外,还要标注分度圆.
下面以带有英制渐开线花键齿的零件为例,举
一
走刀方向
234口.
56,.78
例说明英制花键齿的尺寸计算,以及如何实现对英
制花键的加工进行简要介绍,并对非标准花键齿如
何实现线切割加工进行详细介绍.
1.零件举例
此零件为锁紧用杯形垫圈,工作时用渐开线花
键齿锁紧装配零件,如图1所示.
图样中对渐开线花键的要求为:圆根侧配合,
齿数为160,径节为,尸=24/32,压力角20.,基圆直
径159.1213mm.用两个直径为1.727mm的滚棒检测
花键局部放大
篡
图3左右箱体分体加工工装
1,5,6,9.销2.工装板3,8.开口垫片4,7.拉杆
销,销6和9为左箱体定位销.为了保证左右箱体的
角和尺寸加工后能满足产品图样要求,我们将
工装板上销5与销6的配合孔在垂直方向的位置进行
了严格控制.让销5和销6装配后保持在理想的水平
36:磊工
图1
线上.在镗孔时按5,6,9,1的顺序进行孔加工,
以保证装配后销5,l和销6,9的对称性及销5,6和
销9,1在水平方向上的一致性,从而保证加工后,
两箱体的缸口面尺寸L和角在图样要求的公差范
围内.
4.结语
工艺改进后,产品合格率为l00%,提高了缸
口面的定位精度,降低了缸头部位的噪声,排除了
由此引起的异响隐患,提高了发动机的质量.由于
左右箱体都采用合箱面销孔定位,箱体可实现互换
性,减少了箱体出现废品的可能.MW
(收稿日期:20111023)
花键,最小值为167.391mm,最大值为167.741mm.
此零件采用双径节制渐开线花键,平齿根.双
径节制表示方法是英制齿轮中获得短齿齿形(非标
准齿形)的另一种方式,目的是为了提高抗弯强
度.它用较小的径节来计算分度圆直径,用较大
的径节来计算轮齿的尺寸,如齿高等.
2.基本尺寸及相关尺寸计算
该零件花键在加工前需要进行相关尺寸计算,
以实现图形的成形及操作程序的编制.
根据图样要求计算并确定相关尺寸:
分度圆直径:D=25.4z/P2=169.3342mm
基圆直径:D=Dcos20.=159.1213mm
模数:/7/1=25.4×1/p2=25.4×1/24=1.0583ram
m2=25.4×1/pl=25.4×1/32=0.7937mm
节距:p=不(25.4×1/p2)=3.247mm
据图样可知,节径弧齿槽宽1.7602+o”mm,内
花键齿顶圆直径为167.9+omm,内花键齿根圆直
径为171.948mm.
3.加工工艺分析
渐开线花键常采用的加工方法有冷滚挤成形和
滚切法加工.经实际研究,对英制短齿渐开线花键
如用滚切法加工,短齿渐开线花键滚刀不易采购,
需专门定制,而用标准齿轮滚刀虽容易得到,但由
于短齿渐开线花键的齿高大大小于标准齿的齿高,
用标准齿轮滚刀去加工,加工出来的齿形与要求齿
形存在误差.当加工到要求齿深时,会使齿厚产生
较大的加工误差.为此,根据图形的实际尺寸及其
结构特性,考虑采用慢走丝线切割加工此非标准齿
形的渐开线花键.
此零件的加工工艺过程包括:材料准备一零件
加工成形一机械加工花键内孔尺寸达165mm~进
行花键齿的线切割加工一花键齿表面湿吹砂,去除
表面氧化电蚀层一探伤检查.
在进行渐开线花键的加工过程中,由于此渐开
线花键为双径节制英制花键,其齿形为短齿非标准
渐开线花键.这样在CAXA电子图板上按标准要求
生成的渐开线花键齿形的弦齿槽宽(弦齿厚对外花
键)和工件所要求的图样尺寸产生差别,致使切割
出来的渐开线花键不能应用.为满足图样要求,在
编制线切割程序前,需要对生成的标准花键齿形图
形进行修正,以达到图样尺寸要求.然后进行编
程,加工等操作.
4.具体操作步骤
(1)应用绘图软件生成标准花键例如在
CAXA电子图板软件中,应用软件自带的齿轮/花
键功能生产标准的渐开线齿轮或花键,只需要将所
需参数输入软件参数表就能生成标准的渐开线齿轮
或花键(对于英制齿轮或花键,需将径节换算成米
制模数),如图2,n图3所示.
图2
3
(2)花键的齿形修正由于加工的花键是非标
准的,所以通过这种方法生成的花键还不是我们需
要的尺寸,还需修正其弧齿槽宽(弧齿厚)来生成
非标准的花键齿形.但是应用CAXA电子图板生成
的花键图形是一个块,如果要编辑它则需要将其打
散,打散后的齿形部分将会变成样条曲线,这样就
会对花键的齿形精度造成一定影响.所以在生成花
键时应将其精度尽量设置高点,这样生产的样条曲
线点数就比较多,模拟出的齿形就会更加精确.
如图4所示,首先对打散后的花键齿形进行测
量,检查其齿顶圆,齿根圆,弧齿槽宽(弧齿厚)
及齿根圆角等参数是否满足图样要求.由于在生产
花键时齿顶圆,齿根圆和齿根圆角等参数是输入参
数表的,测量值不变,但弧齿槽宽(弧齿厚)不
对,这就要求对弧齿槽宽(弧齿厚)进行修正.应
用CAXA电子图板中的等距命令,将弧齿槽(弧齿
参氟和冷加工
Tn
2072年静3期37
www.metolworklnRIg$O.~om:
Tn
(a)修正前(b)修正后
图4齿形的修正
厚)两端均匀等距一个数值(这个数值必须满足图
样要求的弧齿槽宽或弧齿厚1.7602~oo’mm),同
时还要满足花键所要求的公差,比如用1.727mm
的滚棒测量花键孔的实际空间齿厚时,要求其测量
直径在167.391,167.741mm.如果调整的实际弧
齿槽宽(弧齿厚)虽然在公差范围内,但其测量直
径超出公差范围,那么就要重新调整齿槽宽度,然
后再测量,经过反复调整弧齿槽宽(弧齿厚),最
终以满足测量直径公差要求为准.这样所绘制出的
花键齿形才能满足图样要求.
(3)文件导出花键齿形绘制完成后,需要
将其导出为编程软件能识别的格式.鉴于编程软件
版本限制,在这里导出为DXF文件格式.需要注
意的是我们应用CAXA电子图板导出DXF格式文件
时,一定要导出为低版本的DXF文件,一般我们生
成为R12的版本.
(4)导入编程软件打开线切割编程软件,
导入DXF文件,设置编程参数,生成G代码,完成
零件编程.在这里需要注意,由于有些花键齿形
小,其渐开线齿形的样条曲线由许多的点组成,在
编程时需将编程单位改为微米,如果用毫米为编程
单位,零件在编程时容易出错.
(5)导入机床加工最后将编制好的程序导
入机床存储器,设置好加工参数,待零件装夹完成
后,即可进行加工操作.具体操作流程如图5所示.
5.程序编制中的几个关键点
(1)应用CAXA电子图板软件生成渐开线花
键齿形时要注意参数的设置,主要是压力角,内,
外齿形及参数l和参数2的选择.如果是英制的模数
(节距)应该换算成米制(mm)并至少保留4位小
数;如果是双节距英制花键应以其标注的节径尺寸为
准,同时以换算的模数(节距)为参考做一下对比.
(2)输出DXF文件时要用与编程软件相匹配
的版本格式,因为用高版本文件时,在编程软件中
38争磊冷加工
利用电子图板绘图软件
生成标准花键齿形
图形修订,修订弦齿宽
等尺寸在图样要求范围内
利用电子图板文件
转换器生成DXF文件
导入编程软件进行线切割程序
的编制.设置加工参数,生成
G代码
—
H差端芏形
I合格
5
齿轮/花键的齿形线(齿形线为样条曲线,是由多
个点拟合而成)会不显示或以点的形式显示,从而
不能完成程序的编制.
6.结语
(1)线切割加工的零件具有加工零件尺寸均
匀和偏差小的特点,容易使花键齿各齿形均匀一
致.只要设定好工艺参数,编好程序,即可实现零
件的成批量加工,且各加工零件尺寸均匀一致.
(2)为了应用DK7632慢走丝线切割割出合格
的零件,我们进行了多次反复的研究,试验,最终
取得成功,并形成一套编制非标准渐开线花键线切
割程序的方法,该方法具有编制程序快,准确的特
性,并且应用该方法可以修改花键的任意参数而不
改变其渐开线的特征.
(3)经过多次尝试,最终实现了通过线切割
对渐开线花键的加工,经检验,加工效果良好.同
时,为使用线切割加工非标准渐开线齿轮/花键提
供了有效的技术支持.
(4)线切割加工虽然有加工尺寸精确等优
点,但也有不足.由于线切割加工是靠火花放电对
工件进行切削加工的,会在表面形成一层电蚀层,
易使工件在其加工表面产生裂纹,这在航空备件加
工中是不允许的,尤其是关键,重要件.为此,在
线切割加工完成后,我们增加了湿吹砂工序,以去
除表面电蚀层,同时也可提高表面加工质量.
MW(收稿日期:20110918)
范文二：英制渐开线花键的计算及测量
英制渐开线花键的计算及测量
第4期(总第94期)
2002年12月
同煤科技
TONGMEIKE儿?25?
英制渐开线花键的计算及测量
李锦秀
摘要介绍了平齿根齿4~,lCie,合英制渐开线花键计算,测量的基本公式及方法.
关键词机械制造;英制渐开线花键;测绘
中图分类号TH131.4文献标识码A文章编号1000-4866(2002)04-0025-02
压力角为30.的英制渐开线花键都是双径节的
(P,),P-2.短径节只用于计算花键的齿高.花
键的全齿高等于21Ps,即liP.配合类型包括:平齿根 齿侧配合(径节为2.5/5到32/64),平齿根大径配合 (径节为3/6到l6/32),圆齿根齿侧配合(径节为 2.5/5到32/64)3种类型,花键齿数N=6~60.花键 的配合采用基孔制.渐开线花键配合示意见图1.由于 大径配合的渐开线花键使用很少,本文不再叙述,主要 介绍平齿根齿侧配合英制渐开线花键计算,测量的基本 公式及方法.
1基本尺寸及计算公式
1.1基本尺寸及计算公式(见表1)
表l基本尺寸及i-I-~t公式
平齿根齿侧配合(径节
为2.5/5,32/64)
节圆直径DN|P
基圆直径/)cos
节距PJr/P
最小作用齿厚AJr/2P 内花键齿顶高皿1/
外花键齿顶高O.8/P_o.0o2
内花键齿根高1/
外花键齿根高(径节
1.2/+0.002 为2.5/5,12/24) 外花键齿根高(径节
1.2/+0.002 为16/32~48/96) 如图l所
示,对于内花键,
其大径D=D+
2bi=N+lIP;其
小径Di=D一
2口N—liP;其
形成直径即渐开
线终止点直径
DFi=DF(Do
为外花键大径,
cF为齿顶间隙).
对于外花键,其
大径D.=D+
2珏N+0.8,P一
0.004;其小径D=D一=N一1.21P一0.004;其形成直
径即渐开线终止点直径DFe=Df一2cr(cr取0.0o2,
0.010).
1.2作用齿厚和实际齿厚公差
如表1所示,花键的标准齿厚为刀/.对于内花 键,其最小作用齿厚Svmin=Jr/2P,最大作用齿厚= Jr/2p+m;其最小实际齿厚.n=Jrl2P+e,最大实际齿 厚.x=Jrl2P+e+m.对于外花键,其最小作用齿厚 tvmi=Jrl2P一(c+m),最大作用齿厚f=Jrl2P—
cnin;其最小实际齿厚ffnin=Jrl2P一(cnin+m+e),最大 实际齿厚t一=Jrl2P一(c?nin+e).其中cv为齿厚作用间 隙,e为齿厚允许误差,m为齿厚公差(它们的数值参看 图1渐开线花键配合示意
BRITISHSTANDARD3550:1963TABLE40).
1.3用量棒测量齿厚
一
般来说,花键孔的实际空间齿厚和花键轴的实际 齿厚只能通过量棒测量.对于内花键,其量棒的直径ai= 图2用量棒测量内花键示意
?26?
同煤科技
1'0NGMEIKEJI2002年第4期
1.728O/P.如第25页图2所示:invslD+(inv. ddDb),当齿数为偶数(Neven)时,eci.d/;当
齿数为奇数(Nodd)时,尬=(Dbcos90./N)secf..对 于外花键,其量棒的直径=1.920/P.如图3所示: inv=tlDX(inv+/D扩Jr/N),当齿数为偶数(Neven) 时,Me=Db×see;当齿数为奇数(Nodd)时,
Me=(Dveos90./N)sec.量棒距离的尺寸公差参看 B唧SHSTAND6D3550:1963TABLE47.用上述公 式计算时,应进行公英制换算.
2举例
图3用量棒测量外花键示意图
SGB764/264WA型花键轴,径节Dt~418,齿数N=19, 压力角~b=30.,计算花键各部尺寸.
D=?,P=19,4×25.4=120.65,
Db=Dcos30.=104.483,
Do=N+0.8,P.0.004=f19+0.8/4.0.004)×25.4= 125.628,
D=N一1.2/P一0.004=(19—1.2/4—0.004)×25.4= ll3.03,
DFe=N—I/P一2CF=(19一I/4—0.01×2)X25.4= 113.792,
量棒的直径de=1.920/P=1.920/4×25.4=12.192, t=u/2P=u/2×4×25.4=9.975,
查表c=0,
m=0.15N+13=f0.15×19+13)×25.4×0.O001= 0.04,
e=0-23?+18=(0.23×19+18)×25.4×0.O001= 0.0568,
所以t=9.975舢-0.095662,
渐开线花键齿厚偏差
At/2=e,()=0.0568,0.0968,
=dD+(inv+ddDb一万/N)=9.975/120.65 +(inv30.+12.192/104.483一u/19)=0.08777, ,
=34.4825",
Me=(DbCOS90.,N)sexde=(104.483cos90.,19)×
see34.4825"+12.192=139.008. 量棒间距偏差AM,的计算(?=19):
AMe=KeAt,其中Ke=(cos~/sin)cos90./N=
1.512(为量棒问距偏差的变动系数),
AMe=1.512×(0.1136,0.1936)=0.172,0.292,
所以M=l39.00鹾.
作者简介
李锦秀,男,1966年5月出生,1988年阜新矿院毕业,现在大同煤矿集团
公司中央机厂工作,工程师.邮编:037001.电话:(0352)7037941.
收稿日期:
修回日期:
20o2.10-14
20o2_l1.29
CalculationandMeasuresofBRITISHStandardInvoluteSplinesfor '
LiJinxiu
Abstract:ThispaperintroducescalculationandmeasurementofBRITISHStandardInvolute
splines.
Keywords:machinemanufacturing;BRITISHStandardInvolutesplines;measurement
范文三：英制渐开线花键的计算及测量
同 煤 科 技 第4期(总第94期)
TONGMEIK肌 ?25? 2002年12月
英制渐开线花键的计算及测量
李锦秀
摘要介绍了平齿根齿侧配合英制渐开线花键计算、测量的基松式及方法。
关键词机械制造;英制渐开线花键;测绘
中图分类号"11-1131(4 文献标识码A 文章编号1000-4866(2002)04-0025(02
压力角为30。的英制渐开线花键都是双径节的 tam。=s,2P((c、。血+m)，最大作用齿厚h砒
(PIPs)d一--2Ps。短径节n只用于计算花键的齿高。花 Cvmin;其最小实际齿厚‘nin=Jrl2P((c。。=Jrt2P(
键的全齿高等于21Ps，即lip。配合类型包括:平齿根 +m+e)，最大 实际齿厚t。。=Jrl2P((c。。+e)。其中cv为隙，e为齿厚允许误差，m为齿厚公差(它们齿侧配合(径节为2(5,5到32,64)、平齿根大径配合 齿厚作用间 (径节为3,6到16,32)、圆齿根齿侧配合(径节为 的数值参看
2(5,5到32,64)3种类型，花键齿数?=6,60。花键 的配合采用基孔制。渐开线花键配合示意见图1。由于 大径配合的渐开线花键使用很少，本文不再叙述，主要 介绍平齿根齿侧配合英制渐开线花键计算、
公式及方法。 测量的基本 1基本尺寸及计算公
式
1(1基本尺寸及计算公式(见表
1)
囊1基本尺寸厦计算公式
如图1所平齿根齿侧配合(径节
示，对于内花键，为2(5,5,32,64) 其大径Drl=D+ Ni P节圆直径D 图1渐开线花键配合示意2bi=N+I,Pf其,)cos毋 基圆直径仇 BRITISH STANDARD 3550:1963 TABLE 40)。小径D，=D( 节距P 口,P 1(3用量棒测量齿厚 2a。=N(1iP;其 最小作用齿厚,自 口,2P 一般来说(花键孔的实际空间齿厚和花键轴的实际 形成直径即渐开 内花键齿顶高日 1,Ps 齿厚只能通过量棒测量。对于内花键，其量棒的直径di=线终止点直径0 8,m002 外花键齿顶高函 Drl2 Do+2CF(Do内花键齿根高抚 1,只 为外花键大径， 外花键齿根高(径节 1(2,PT+n002 印为齿顶间隙)。为2(5,5,12,24)轧 对于外花键，其外花键齿根高(径节 1 2,只+0(002 大径Do=D+ 为16,32,48,96)以2舻N+0(8，P
一
0(004;其小径D。=D(2牡N一1(2,P一0(004;其形
成直f一2CF(印取径即渐开线终止点直径Dee=D
0(002,0(0101。
1(2作用齿厚和实际齿厚公差 如表1所示，花键的标
准齿厚为jf，2P。对于内花
键，其最小作用齿厚Svmin=Jr,2p，最大作用齿厚J。，= Jr,2P+m;其最小实际齿厚,。=:r,2p+e，最大实际齿
万方数据 船2用量棒测量内花键示厚3一=g,2P+e+m。对于外花键，其最小作用齿厚 意
同 煤 科 技
?26? 2002年第4TONGM?KEn 期 1(728 O,P。如第25页图2所示:inv妒f-slD+(inv庐( D。=N?1(2,P一0(004=(19?1(2,4-0(004)x25(4= 113(03，ddDb)，当齿数为偶数(N even)时，脱=Dbsec蛾(画;当
齿数为奇数(N odd)时，尬=(Dbcos90。，狮sec疵(西。对 DFe=N—l俨一2c，=(19—1,4-0(Ol×2)×25(4=
113(792， 于外花键，其量棒的直径吐=1(920,P。如图3所示:
量棒的直径以=1(920,P=1(920,4X25(4=12 192， inv丸=tlD×(inv庐+dJDb-?胂，当齿数为偶数 (Neven)
t=万,2P=万,2×4X25(4=9(975， 时，^以=Db×scc毋—以;当齿数为奇数(N odd)时，
M产(Dbcos90。,Iv)sec西施。量棒距离的尺寸公差参看 查表c。b=O。 BRITISH STANDARD 3550:1963 TABLE m=o(15?+13=f0(15X 1=47。用上述公 19+13)×25(4×0(0()o
0(04，式计算时，应进行公英制换算。
e=0(23?+18=(0(23×19+l?×25(4x0(000 1= 0(0568，
所以t=9(975:麟嚣， 8,渐开线花键齿厚偏差 At,2=e,(m”)=0(056
O(096 8， 庐。=dD+(inv庐+dJDb-口月v)=9(975
,120(6577， +(inv30。+12(192,104(483(jr,19)=0(087
毋。=34。48’25”，
尬=(Dbcos90。IN)sec丸+de=(104(483cos90。,19)X
sec 34。48’25”+12(192=139(008。 量棒间距偏
差?尥的计算(?=19):
?膨F匠At，其中K。=(cos妒,skn也)cos90。,N=
1(512(疋为量棒间距偏差的变动系数)，图3用量棒测量外花键示意图 6)=0(172,O(292，?肘F 1(512×(O(1136,0(193
?( 所以M。=139(008墨器。 2举例 作者简介SGB764,264WA型花键轴，径节DP=418，齿数N=19，
李锦秀，男，1966年5月出生，1988年阜新矿院毕业，现在大同煤矿集团 压力角0'=30。，计算花键各部尺寸。
公司中央机厂工作，工程师。邮编:037001。电话:(0352)7037941。 D=?护=19,4×25(4=120(65，
Db=Dcos30。=104(483。
收稿日期:2002-10-14Dj=N+0(8，P-0(004=(19+0(8,4(0(004)×25(4=
修回日期:21砷2-11-29 125(628，
Calculation Measures Standard Involute for and ofBRITISH Splknes
LiJhaxiu
Abstract=This introduces calculation and measuremellt of BRITISH Standard Involute paper words:machine Standard Involute Key splines:measurement manufactming;BRITISHsplines(
万方数据
范文四：渐开线花键
渐开线花键尺寸计算公式
本标准按三种齿形角和两种齿根规定了四种基本齿廓
基本齿廓
公 式 或 说 明
项 目
分度圆直径 基圆直径 齿 距
内花键大径基本尺寸 30°平齿根 30°圆齿根 37.5°圆齿根 45°圆齿根 内花键大径下偏差 内花键大径公差
内花键渐开线终止圆直径最小值 30°平齿根和圆齿根 37.5°圆齿根 45°圆齿根 内花键小径基本尺寸 内花键小径极限偏差 基本齿槽宽 作用齿槽宽 作用齿槽宽最小值 基本齿槽宽最大值 基本齿槽宽最小值 作用齿槽宽最大值 外花键作用齿厚上偏差
代 号
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