美制双径节制渐开线花键套的配制

高学径，张亚福

（1.天水凿岩机械气动工具研究所，甘肃天水741020；2.天水星火机床有限公司，甘肃天水741024）

某些进口设备上经常配有不同于我国模数制度的渐开线花键。笔者曾接触到几台进口液压泵，输出轴为美制双径节制渐开线花键。在产品使用过程中联轴器上与该轴配合的花键套损坏，要制造合乎要求的配件就必须解决双径节制渐开线花键套的加工问题。

对于双径节制齿轮的加工,《凿岩机械气动工具》杂志1994年第4期《DP制双径节齿轮滚刀设计》一文中有详尽的论述。但对属于维修配件性质的双径节制渐开线花键套，因其尺寸限制，不便通过设计专用刀具加工。即使刀具设计理论上可行，因配件加工的数量不多，而加工时间又往往紧迫，因此从成本考虑还是从制造周期着眼，都不宜采用专用刀具进行加工的方案。

1 美制双径节渐开线花键制度简介

渐开线花键或齿轮所采用的双模数或双径节制其实就是一种短齿形式。双模数制用较大的模数m1计算分度圆直径，较小的模数m2用来计算齿高。

双径节制用较小的径节DP1来计算分度圆直径，较大的径节DP2用来计算齿高。

所谓径节制，不过是英制中相当于齿轮模数制的计量数据。模数以毫米为计量单位，径节以英寸-1为计量单位，径节DP与模数m之间的换算关系为

2 美制双径节制花键套的简易制造方法

根据径节制与模数制的换算关系以及双径节制的实际意义，我们可以设计简易插刀完成对双径节制花键套的加工。即我们只须制造出花键套能在分度圆处与外花键齿相切，并能包容外花键齿，这样的花键套即可满足传递动力的要求。经过实际应用证明我们的方案是可行的。

如图1所示，刀具的角度

图1 简易刀具的角度

式中z——齿数

如图2所示，刀具在分度圆处与外花键齿廓相切的两点间距

图2 刀具在分度圆处与外花键齿廓相切的两点间距

查阅对应标准ANSI B92.1-1970，图3中，内花键大径尺寸为

内花键小径尺寸为

刀具顶部距离在分度圆处与外花键齿廓相切的两点间距连线处的距离

图3 内花键大径与小径尺寸

刀具根部距离在分度圆处与外花键齿廓相切的两点间距连线处的距离

如图4所示，根据刀具在分度圆处与外花键相切的两点间距值及刀具夹角即可设计刀具齿廓形状尺寸。

图4 刀具尺寸的确定

完成刀具制造后，即可对花键套牙形进行加工。如图5所示，当插至所需尺寸时可用量棒测量其跨距进行确认。

量棒dp按下式取整

量棒跨距M按下式求出（推导过程，略）

图5 用量棒跨距测量外花键齿形的尺寸

3 双径节制花键套制造方法应用举例

以进口液压泵输出花键轴为例，其花键为美制12/24径节制，z=14。

4 国内外花键渐开线制度简述

表1中列出了国内外主要标准如下:中国GB/T3478.1-1999(替代GB3478.1-83)，等效ISO4156-1981：日本JIS B1602-1992、JIS D2001-1977：德国DIN5480、DIN5482：美国AN-SI B92.1a。

表1 各国渐开线花键标准主要技术参数

表1 各国渐开线花键标准主要技术参数

[1]黄细忠.DP制双径节齿轮滚刀设计［J］.凿岩机械气动工具，1994（4）.

[2]花键联接·渐开线花键.机械设计手册(上册)第2分册[M].北京：化学工业出版社，1987.12（第二版）：864-867.

[3]潘承海.花键联接[J].机械制造，2002（8）.