美制雙徑節(jié)制漸開線花鍵套的配制

高學(xué)徑，張亞福

（1.天水鑿巖機械氣動工具研究所，甘肅天水741020；2.天水星火機床有限公司，甘肅天水741024）

某些進口設(shè)備上經(jīng)常配有不同于我國模數(shù)制度的漸開線花鍵。筆者曾接觸到幾臺進口液壓泵，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,《鑿巖機械氣動工具》雜志1994年第4期《DP制雙徑節(jié)齒輪滾刀設(shè)計》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)計專用刀具加工。即使刀具設(shè)計理論上可行，因配件加工的數(shù)量不多，而加工時間又往往緊迫，因此從成本考慮還是從制造周期著眼，都不宜采用專用刀具進行加工的方案。

1 美制雙徑節(jié)漸開線花鍵制度簡介

漸開線花鍵或齒輪所采用的雙模數(shù)或雙徑節(jié)制其實就是一種短齒形式。雙模數(shù)制用較大的模數(shù)m1計算分度圓直徑，較小的模數(shù)m2用來計算齒高。

雙徑節(jié)制用較小的徑節(jié)DP1來計算分度圓直徑，較大的徑節(jié)DP2用來計算齒高。

所謂徑節(jié)制，不過是英制中相當(dāng)于齒輪模數(shù)制的計量數(shù)據(jù)。模數(shù)以毫米為計量單位，徑節(jié)以英寸-1為計量單位，徑節(jié)DP與模數(shù)m之間的換算關(guān)系為

2 美制雙徑節(jié)制花鍵套的簡易制造方法

根據(jù)徑節(jié)制與模數(shù)制的換算關(guān)系以及雙徑節(jié)制的實際意義，我們可以設(shè)計簡易插刀完成對雙徑節(jié)制花鍵套的加工。即我們只須制造出花鍵套能在分度圓處與外花鍵齒相切，并能包容外花鍵齒，這樣的花鍵套即可滿足傳遞動力的要求。經(jīng)過實際應(yīng)用證明我們的方案是可行的。

如圖1所示，刀具的角度

圖1 簡易刀具的角度

式中z——齒數(shù)

如圖2所示，刀具在分度圓處與外花鍵齒廓相切的兩點間距

圖2 刀具在分度圓處與外花鍵齒廓相切的兩點間距

查閱對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)ANSI B92.1-1970，圖3中，內(nèi)花鍵大徑尺寸為

內(nèi)花鍵小徑尺寸為

刀具頂部距離在分度圓處與外花鍵齒廓相切的兩點間距連線處的距離

圖3 內(nèi)花鍵大徑與小徑尺寸

刀具根部距離在分度圓處與外花鍵齒廓相切的兩點間距連線處的距離

如圖4所示，根據(jù)刀具在分度圓處與外花鍵相切的兩點間距值及刀具夾角即可設(shè)計刀具齒廓形狀尺寸。

圖4 刀具尺寸的確定

完成刀具制造后，即可對花鍵套牙形進行加工。如圖5所示，當(dāng)插至所需尺寸時可用量棒測量其跨距進行確認(rèn)。

量棒dp按下式取整

量棒跨距M按下式求出（推導(dǎo)過程，略）

圖5 用量棒跨距測量外花鍵齒形的尺寸

3 雙徑節(jié)制花鍵套制造方法應(yīng)用舉例

以進口液壓泵輸出花鍵軸為例，其花鍵為美制12/24徑節(jié)制，z=14。

4 國內(nèi)外花鍵漸開線制度簡述

表1中列出了國內(nèi)外主要標(biāo)準(zhǔn)如下:中國GB/T3478.1-1999(替代GB3478.1-83)，等效ISO4156-1981：日本JIS B1602-1992、JIS D2001-1977：德國DIN5480、DIN5482：美國AN-SI B92.1a。

表1 各國漸開線花鍵標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)參數(shù)

表1 各國漸開線花鍵標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)參數(shù)

[1]黃細忠.DP制雙徑節(jié)齒輪滾刀設(shè)計［J］.鑿巖機械氣動工具，1994（4）.

[2]花鍵聯(lián)接·漸開線花鍵.機械設(shè)計手冊(上冊)第2分冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1987.12（第二版）：864-867.

[3]潘承海.花鍵聯(lián)接[J].機械制造，2002（8）.