圆柱直齿渐开线花键的基本齿廓和参数

渐开线花键的基本齿廓分为4种：30°平齿根、30°圆齿根、37.5°圆齿根和45°圆齿根，见图9-2和图9-3。渐开线花键的基本齿廓是指基本齿条的法向齿廓，基本齿条是指直径为无穷大的无误差的理想花键。基本齿廓是确定渐开线花键尺寸的根据，其齿间是齿条形刀具的齿廓。

图9-2 30°渐开线花键基本齿廓

a）30°平齿根基本齿廓 b）30°圆齿根基本齿廓

内花键基本齿廓的齿根圆弧半径ρ_Fi和外花键基本齿廓的齿根圆弧半径ρ_Fe均为定值。当采用各种展成法加工花键，其齿根圆弧曲率半径是变化的，在圆弧与外花键小圆（或内花键大圆）相切点为最小，沿圆弧逐渐增大，至外花键渐开线起点（或内花键渐开线终点）附近为最大。平齿根和圆齿根的基本齿廓在内、外花键上可以混合使用。所有基本齿廓的齿形裕度C_F值均为0.1m。

根据花键的用途选择基本齿廓。30°平齿根适用于薄壁或强度可靠的花键。平齿根花键的加工刀具比圆齿根花键加工刀具的价格要低，30°平齿根齿形应用较多。

30°圆齿根花键比30°平齿根花键的抗弯强度大，承载能力高，但刀具制造成本高，多用于重负载的传动轴，如航空发动机的螺旋桨轴、减速器主传动轴等。

37.5°圆齿根的外花键通常采用冷成形加工，特别是45°压力角花键不能满足功能要求，或轴材料的硬度超过30°压力角冷成形刀具所允许的最高硬度值时，应选用37.5°圆齿根齿形。此种齿形的花键常用于联轴器。

图9-3 37.5°和45°渐开线花键基本齿廓

a）37.5°圆齿根基本齿廓 b）45°圆齿根基本齿廓(www.xing528.com)

45°圆齿根花键抗弯强度高，适于过渡配合和小间隙的花键联接，且多采用冷成形加工。

渐开线花键的基本参数为模数和标准压力角。基本参数见表9-17，应用时优先采用表中的模数第一系列。小模数（0.25～1.75mm）花键，一般适用于负荷较小且要求结构紧凑的传动机构。如轿车变速器、汽车转向器、航空发动机附件传动机构中的花键。中模数（2～4mm）花键适用于负荷较大、结构紧凑的传动机构中，如货车传动轴、半轴、变速器，航空减速器、航空发动机螺旋桨轴等。大模数（5～10mm）的花键，一般适用于重负荷且结构尺寸限制不严格的传动机构中，如工程机械、内燃机车变速器中的花键联接。

渐开线花键的标准压力角α_D分为30°、37.5°、45°三种（简称30°、37.5°、45°压力角）；构件的工作特征如内、外花键之间的滑动、浮动及配合性质等是选择压力角应考虑的主要因素。

标准压力角为30°的渐开线花键可适于固定联接、滑动或浮动联接之用，可以传递动力或传递运动，是应用广泛的一种花键。37.5°压力角花键主要适应于冷成形工艺的要求，其应用范围介于30°压力角和45°压力角之间。压力角为45°的花键，因为压力角大，齿短，抗弯强度高。适用于固定联接的结构（如过渡配合和小间隙配合的联接），亦适用于冷成形工艺，但传动精度要求不高，如航空发动机的操纵轴、汽车转向盘的转向轴等。

在GB/T 3478.1—2008附录中，提供了内花键采用直线齿形的规定，为了便于加工，在产品设计允许的情况下，对45°标准压力角内花键，允许用直线齿形代替渐开线齿形，有关内容请参见GB/T 3478.1—2008。

表9-17 渐开线花键基本参数（摘自GB/T 3478.1—2008） （mm）

（续）