渐开线花键联接定心结构的研究分析

李四敏， 韩思源

（郑州机械研究所有限公司，郑州450052）

0 引言

在齿轮传动中，为实现轴和轮毂之间的周向固定以传递转矩，轴与齿轮轮毂的联接方式通常有键连接、过盈联接、渐开线花键联接等。其中渐开线花键联接传递转矩大、定心精度高、互换性强、易于拆卸更换等优点，广泛应用于汽车、工程机械等行业。

横轴式掘进机设备的截割减速机中，传动轴与齿轮轮毂之间全部采用渐开线花键联接。在齿轮传动过程中，传动轴与齿轮必须准确地联接在一起。圆周方向可以通过渐开线花键联接传递转矩，而如何消除内外花键之间的配合间隙，保证内、外花键的同轴度，是决定该齿轮箱性能是否稳定的关键点之一。王宋军等[1]采用大径定心的渐开线花键过盈配合方式，保证内、外花键的同轴度。孙玉亮等认为，当花键轴上回转件要求精度较高时，可以采用辅助圆柱面来定心，如图1所示；当花键轴上回转件要求特殊精度时，可采用大径定心的联接结构。本文在图1所示定心结构的基础上，内、外花键配合长度的两端增加定心环，如图2所示，通过理论分析计算，确定出定心环分别与传动轴、齿轮轮毂合适的配合公差，以保证内外花键的同轴度，提高齿轮箱的稳定性和可靠性。

1 常用渐开线花键定心结构

图1 辅助圆柱面定心结构

图2 定心环定心结构

目前，渐开线花键常用的定心结构有三种方式：1）大径定心。当采用此种定心结构时，外花键大径需磨外圆，内花键大径需拉削，大径精度很高，容易实现精确配合。……