尤偉誠

摘 要：花鍵聯(lián)接多用于傳遞扭矩，其中漸開線花鍵應用日趨廣泛。這是由于漸開線花鍵有許多優(yōu)點，如齒數(shù)多、齒端，齒根部厚，承載能力強，易自動定心，安裝精度高。帶有螺旋角的漸開線花鍵在使用過程中可以產生一定的軸向力，主要用于汽車行業(yè)，螺旋角一般在花鍵銑或滾齒機通過差動進行加工。但螺旋角極小的外花鍵加工超出了機床差動掛輪選取，只能另辟蹊徑。

關鍵詞：漸開線花鍵；小螺旋角；差動掛輪比值；漸開線花鍵加工

漸開線花鍵應用日趨廣泛。這是由于漸開線花鍵有許多優(yōu)點，如齒數(shù)多、齒端，齒根部厚，承載能力強，易自動定心，安裝精度高。相同外形尺寸下花鍵小徑大，有利于增加軸的剛度。目前外花鍵主要采用花鍵銑削加工，精度較高或有螺旋角要求的鍵齒也采用滾齒機加工，如汽車變速器輸入軸花鍵和重型卡車后橋減速器主動錐齒輪花鍵（見圖1）

1 小螺旋角外花鍵的加工困惑

筆者假期去常州一家生產齒輪專業(yè)廠家實習，該廠技術部接受了一項新品試制任務，其中花鍵軸由我實習的車間負責加工。該軸加工要求如下：

例：模數(shù)：m=2.5 齒數(shù)：z=13 壓力角：α=30°

齒頂高系數(shù)：ha*=0.8 間隙系數(shù)：c*=0.3

其中齒向要求=0.17～0.25 旋向：右旋

齒厚：S=3.85 導程：L=129.5 齒形誤差：=0.03

從提供的圖樣上看，齒向要求0.17～0.25，實際上是加工一微小螺旋角的斜齒花鍵軸，其螺旋角

（在這里我們取齒向中差0.21）。

一般情況下斜齒加工要通過聯(lián)結差動機構來實現(xiàn)，在滾齒機，萬能花鍵銑，車齒機上加工，它們差動掛輪的比值為：

顯然上述機床的差動掛輪比值都超出了機床的范圍，掛輪無法搭配。

2 小螺旋角外花鍵的加工解決思路

這時車間技術部門大膽創(chuàng)新，我也有幸加入其中，方案就是在y631k普通花鍵銑床加工，在加工過程中，使工件的軸心線與刀具切削刃中心線始終成一角度，則工件上得到的軌跡為斜齒（見圖2）。

3 小螺旋角外花鍵的加工具體步驟

但是，事情的進展總是在曲折中前進的，經過反復加工及檢測，發(fā)現(xiàn)在實際加工過程中銑齒刀刀刃中心線相對工件軸心線產生位移，向上偏移了0.21，如果在A處的齒形是標準的（即A處刀對中）其余各處隨工件軸心線的偏差增大，齒形不對稱度增大，即齒形誤差增大；同理在B處的齒形是標準的（即B處刀對中）其余各處隨工件軸心線的偏差增大，齒形不對稱度增大，即齒形誤差增大；所以我們選擇O處對中，工件軸心A點下移0.105，B點上移0.105（見圖3）。

4 小螺旋角外花鍵的加工理論分析

分析如下：

圖4中假設點C以點B為圓心旋轉一角度到C′，同時點D也以點B為圓心旋轉一相同角度得到D′。

足要求，由公式將代入得，也就是說O處刀對中，在滿足齒形誤差要求0.03的前提下，齒向誤差必須控制在0.17～0.23范圍內，在進刀量一定的情況下M值（跨棒距）從O點（見圖5）到B點也是不斷變化增大趨勢，如果O處為標準跨棒距

通過上述計算可知漸開線花鍵滾刀必須從O點對中，齒向，齒形，M值才能都滿足技術要求，實踐是檢驗真理的唯一標準，對加工后的產品進行了檢測，完全滿足圖紙要求，得到了用戶的好評同時也為為企業(yè)贏得了聲譽。

5 結論

漸開線花鍵的參數(shù)形式多樣，加工方法也具有多樣性，但為了節(jié)約成本，提高工效，應該因地制宜，雖然有時會碰到困難，但只要用于創(chuàng)新，細致分析，困難就會迎刃而解，本例中，雖然小螺旋角的漸開線花鍵，差動機構已不能滿足加工要求，但通過技術人員的大膽創(chuàng)新及精密的理論計算進行技術支撐，使原本不可能的工作變成了可能，所以在機械加工中，提倡創(chuàng)新，降本增效，使傳統(tǒng)的行業(yè)煥發(fā)活力！

參考文獻

[1]王先逵.機械制造工藝學[M].機械工業(yè)出版社，2013.

[2]中國國家標準化管理委員會.漸開線花鍵標準應用手冊[M].中國標準出版社，1997.

[3]成大先.機械設計手冊[M].化學工業(yè)出版社，2008.

（作者單位：常州開放大學）