花键对于大多数人来说并不陌生,在传动中相比较键连接,其具有齿数多、承载能力强、易自动定心、安装精度高等特点,得到了广泛的应用。
花键常见的有以下三种:矩形花键、渐开线花键和三角形花键。和齿轮一样,花键也可以做出鼓形齿、斜齿,这里就不再展开了。
矩形花键的优点是定心精度高,定心的稳定性好,能用磨削的方法消除热处理变形,定心直径尺寸公差和位置公差都能获得较高的精度。按GB/T 1144规定,矩形花键的定心方式为小径定心。多用于中小负载情况下的固接或滑动连接。
渐开线花键的定心方式有多种,包括齿侧定心(常用)、大径定心和小径定心(不常用)。受载时齿上有径向力,能起自动定心作用,有利于各齿受力均匀,根部有过渡圆角,强度高,寿命长。用于载荷较大,定心精度要求较高以及尺寸较大的联接。
三角形花键加工方便,齿细小、且较多,便于机构的调整与装配,对于轴和毂的削弱为最小。多用于轻载和直径小的静联接,特别适用于轴与薄壁零件的联接、拆卸工具等。
花键加工的方法,大家常见的是内花键拉削或插齿,外花键采用滚齿或铣齿。如下图所示。
以上都是去除材料的一种加工方法,除此之外花键还可以使用挤压的方式进行制造。包括挤齿、搓齿等,下面是一些图片供大家参考。
挤压的方法是利用材料的塑性变形来制齿的,它通过摸具确保了均匀的轮廓,可最大限度的减少材料浪费,是一种具有很好的成本效益、可用于大规模花键轴生产的理想选择。需要注意的是:在要挤压花键部位需预先加工至滚压前尺寸(可利用体积不变原理来计算),这样挤压后就可以得到最终想要的尺寸了。