1、花键轴作用:是机械传动一种,和平键、半圆键、斜键作用一样,都是传递机械扭矩的。
2、花键轴结构:在轴的外表有纵向的键槽,套在轴上的旋转件也有对应的键槽,可保持跟轴同步旋转。在旋转的同时,有的还可以在轴上作纵向滑动,如变速箱换档齿轮等。
3、花键轴应用举例:在制动器、转向机构。 还有一种是可伸缩的轴,由内外管组成,外管有内齿,内管有外齿,套在一起。使用时在传递旋转扭矩的同时,在长度方向可以伸缩。
4、花键轴材质:40、45、50、40Cr、50Cr、42CrMoA等,常用的热处理方法为进行调质,而在重要部位作淬火处理。因此,花键轴的设计过程常常是先估算轴径,再进行轴的结构草图设计,然后进行花键轴的强度计算。要求较高时可采用20CrMnTi、20CrMo、20MnCr5、17CrNi5、16CrNi等低碳合金纲,进行渗碳淬火处理,获取较高的表面硬度和心部较高的韧性
5、花键轴热处理。淬火 表面硬度HR***5--50。
由于花键轴的结构特殊性,决定了其在加热时的方式只能是连续加热的方式。从上到下的过渡圆弧位置,采用中频感应加热设备能够实现感应器和工件之间的相对位置的移动,这样,就实现了两者在加热过程中的相对移动,可以保证感应器和加热表面的相对距离保持不变,来提高加热的效果。③磨削法:用小直径的成形砂轮在花键孔磨床上磨削,用于加工直径较大、淬硬的或精度要求高的花键孔。
因为花键轴的淬火部位截面变化比较大,还要保证硬化层的均匀,只能采用预热、加热的方法,从花键轴法兰盘到其轴身顶部经过预热以后,感应器再次回到底部重新进行加热的方法,预热时采用小功率,加热时采用大功率。在整个生产过程中,当感应器处在底部的加热时,因为法兰盘的具有吸热作用,进行感应加热时,感应器需要在底部静止一段时间,这样来确保其加热效果。花键有标准参数,花键轴不是标准件,也有不采用标准参数的非标准花键(轴)的。
大多数生产商都选用油冷工艺,但这种工艺容易引起火灾,也不能满足大批量的生产需要。后来,就采用了AQ251淬火介质,同时将其浓度控制在10%-15%之间,加热时间、介质的浓度、喷射的压力还有冷却的时间都可以根据需求实现自动控制,它采用平板式的喷液器进行喷淋淬火,长度和花键轴的底部直径基本相同,感应器和喷淋器固定好以后,相对的位置不变,这样来确保加热之后所有部位都能够及时地进行喷液冷却。花键轴的花键连接特点就是,花键联轴器是由轴和轮毂孔上面的多个键齿以及键槽所构成,键齿的侧面就是工作面,依靠键齿侧面的挤压来传递转矩,花键连接具有比较高的承载能力、定心的精度高、导向性能好,能够实现静连接或者动连接。
花键轴的花键连接特点就是,花键联轴器是由轴和轮毂孔上面的多个键齿以及键槽所构成,键齿的侧面就是工作面,依靠键齿侧面的挤压来传递转矩,花键连接具有比较高的承载能力、定心的精度高、导向性能好,能够实现静连接或者动连接。因此,它被广泛应用在飞机、汽车、拖拉机、机床以及农业机械中。其中对花键的齿槽宽和齿厚规定了三种综合检验法和一种单项检验法(详见GB/T3478。花轴联轴器的花键连接已经实现了标准化,按照其齿形的不同,可以分为矩形花键与渐开线花键两种。
1、矩形花键连接。为了可以适应不同载荷的情况,矩形花键按照其齿高的不同,在相关的标准中规定了两个尺寸系列就是轻系列与中系列。轻系列通常用于轻载连接或者静连接。从讨论中可以看到,花键轴的设计过程是花键轴的强度计算和花键轴系部件的结构设计交错进行的过程。中系列通常用于中载连接。矩形花键连接的定心方式就是小径定心,此时,轴、孔的花键定心面都可以进行磨削,定心的精度高。
2、渐开线花键连接。这种连接器的齿形为渐开线形。它的分度圆压力角规定分为30度和45度这两种。渐开线花键可以用加工齿轮的方法进行加工,其工艺性能比较好,制造的精度比较高,齿根部比较厚,键齿的强度比较高,如果所传递的转矩较大以及及轴径也较大时,适合采用渐开线花键进行连接。要求较高时可采用20CrMnTi、20CrMo、20MnCr5、17CrNi5、16CrNi等优质低碳合金纲,进行渗碳淬火处理,获取较高的表面硬度和心部较高的韧性5、花键轴热处理。压力角为45度的渐开线花键由于其键齿数量多而且细小,适用于轻载以及直径比较小的静连接当中,尤其适用于薄壁零件的连接。渐开线花键连接的定心方式是齿形定心。在各齿面径向力的作用下,可以使得连接实现自动定心,这样就有利于花轴联轴器连接的各齿均匀受载。
花键轴是农机产品的主要零配件,其质量的好坏,会直接影响农机产品的整机质量。市场上劣质产品较多,
严重影响了农机产品的使用寿命和安全生产。在选购时,要注意以下几点。
(1)必须有产品合格证、产品名称型号(应与所属整机型号相符)、制造厂名称、厂标和地址(谨防)、制造
日期(近期为好,一般不得超过1年);
(2)包装完整无损。打开包装纸,去除防锈油后观察花键轴表面,要求光洁,无氧化皮、斑点、凹陷、毛
刺。工作表面不应有刻痕、锈蚀、黑斑、刀痕、凹坑和碰伤。
(3)除了必要的退刀槽和砂轮越程槽外,花键根部,轴与突缘的连接处,以及台状轴颈的转角处不得有刻
痕、、裂纹等。
(4)花键轴中心孔表面光洁、无氧化皮,因为它是加工基准部位,对各部位几何准确度有直接关系。
(5)如要批量选购,则必须抽样检查内部质量,特别是材质、热处理质量以及配合的有关尺寸准确度和形状位
置准确度等的检查。
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