渐开线花键承载能力计算
一、花键副基本参数
齿数模数压力角花键结合长度外花键大径外花键小径内花键小径齿根圆角半径渐开线起始圆直径工作齿高全齿高弦齿厚二、工况参数输入转矩材料抗拉强度材料屈服强度齿面接触强度安全系数齿根弯曲强度安全系数使用系数齿侧间隙系数分配系数轴向偏载系数应力转换系数齿面磨损许用压应力齿面磨损许用压应力弯矩作用直径应力集中系数名义切向力单位载荷剪切应力三、校核结果
1、齿面许用接触强度
齿面压应力计算值
2、齿根许用弯曲强度
z

24
m

1
a
o
30
l
mm
35
Dee
mm
25
Die
mm
225
Dii
mm
2304
ρ
mm
04
DFe
mm
2289
hw
mm
098
h
mm
125
SF

mm3546244
T
Nm
450
σb
Mpa
1080
σs
Mpa
835
SH

125
SF

1
K1

125
K2

11
K3

11
K4

15
K

015
σH1
Mpa
110
σH2
Mpa
94
Mb
Nm
0
dh
mm228375
αt


2181987
Ft
N
37500
W
Nmm5154913
τt

Mpa1924141
σH
Mpa2944353
σH
Mpa5260115
满足要求
σF
Mpa4760331
f齿根弯曲应力计算值
σF
Mpa2662417
满足要求
3、齿根许用剪切强度
齿根最大剪切应力计算值4、外花键扭转与弯曲强度许用值
当量应力计算值
τFτFmax
σvσv
Mpa2380165Mpa419845不满足要求Mpa3680441Mpa333271满足要求
5、齿面耐磨损能力计算
a、花键副在108循环数以下工作时耐磨损能力
齿面摩损许用压应力齿面压应力计算值
σH1σH
MpaMpa满足要求
1105260115
b、花键副长期无磨损时耐磨损能力
齿面摩损许用压应力齿面压应力计算值
σH2σH
Mpa
94
Mpa5260115
不满足要求
f未经热处理20HRC
95
齿面磨损许用压应力σH1、σH2值摘自GBT178551999
调质处理28HRC
σH1值
淬火
40HRC45HRC
110
135
170
50HRC185
渗碳渗氮淬火
20HRC
205
σH2值
未经热处理调质处理淬火
渗碳渗氮淬火
应力转换系数K值
较少齿渐开线花键
03
较多齿渐开线花键
015
系列或模数mm轻系列或m≤2中系列或2m≤5
5m≤10
轴向偏载系数K4
平均圆直径dm
≤303050508080120120≤303050508080120120≤303050508080120120
≤10
ldm1015
1113
1216
1215
1420
1317
1624
1419
1828
1521
2032
1216
1321
1318
1525
1420
1729
1522
1933
1624
2136
1320
1428
1422
1632
1524
1836
1626
2039
1728
2242
1458333333
1520131715231729193521411424163018362042224815341740194621522356
牌号20CrM
Ti
40Cr45
材料力学性能
抗拉强度σb
1080980600
屈服强度σs
835785355
f原动机输入端
均匀、平衡轻微冲击中等冲r