GB/T 3478.1—1995规定了圆柱直齿渐开线花键的模数系列、基本齿廓、公差和齿侧配合类别等内容。本标准用于压力角为30°和37.5°（模数为0.5～10mm）以及45°（模数为0.25～2.5mm）齿侧配合的圆柱直齿渐开线花键。
1.术语、代号和定义
该标准采用的术语、代号和定义见表1-242和图1-25（30°压力角平齿根，以下简称30°平齿根；30°压力角圆齿根，以下简称30°圆齿根；37.5°压力角圆齿根，以下简称37.5°圆齿根；45°压力角圆齿根，以下简称45°圆齿根）。
表1-242 术语、代号和定义
（续）
注：ΔFP和ΔFβ允许在分度圆附近测量。
图1-25 渐开线花键联接
2.基本参数
1）基本参数见表1-243。
2）标准压力角αD是基本齿廓的齿形角。压力角适用范围见表1-244。
3）模数m分为两个系列，共15种。优先采用第1系列。
花键的压力角大，则键齿强度大，在传递的圆周力相同时，大压力角花键的正压力也大，故摩擦力大。选择压力角时，主要应从构件的工作特点即有无滑动、浮动以及配合性质和工艺方法等方面考虑。
表1-243 基本参数 （单位：mm）
表1-244 压力角适用范围
3.基本齿廓
1）本标准按三种齿形角和两种齿根规定了四种基本齿廓，如图1-26所示。
2）渐开线花键的基本齿廓是指基本齿条的法向齿廓，基本齿条是指直径无穷大的无误差的理想花键。
3）基本齿廓是决定渐开线花键尺寸的依据。
4）基准线是贯穿基本齿廓的一条直线，以此线为基准，确定基本齿廓的尺寸。
5）允许平齿根和圆齿根的基本齿廓在内、外花键上混合使用。
6）基本齿廓的应用：基本齿廓的选择主要取决于花键的用途。
花键的用途大致如下：
1）30°平齿根：适用于零件的壁厚较薄，不能采用圆齿根的场合，或强度足够的花键，或花键的工作长度紧靠轴肩。从刀具制造看，加工平齿根花键的刀具由于切削深度较小，因而拉刀全长较短，较经济，易制造。这种齿形应用广泛。
2）30°圆齿根：比平齿根花键弯曲强度大（齿根应力集中较小），承载能力较高，通常用于大载荷的传动轴上。
3）37.5°圆齿根：花键的压力角和齿形参数恰好是30°和45°压力角花键的折衷，常用于联轴器。它的外花键用冷成型工艺，特别是45°压力角的花键不能满足功能需要，以及轴材料硬度超过30°压力角冷成型刀具所允许的硬度极限时。
4）45°圆齿根：齿矮、压力角大，故弯曲强度好，适用于壁较厚足以防止破裂的零件。适用于冷成型工艺。
4.尺寸系列
花键尺寸计算公式见表1-245，齿根圆弧最小曲率半径见表1-249。
图1-26 基本齿廓
表1-245 花键尺寸计算公式
（续）
注：1.37.5°和45°圆齿根内花键允许选用平齿根，此时，内花键大径基本尺寸Dei应大于内花键渐开线终止圆直径最小值DFimin。
2.对所有花键齿侧配合类别，均按H/h配合类别取DFemax值。
3.DFemax公式是按齿条形刀具加工原理推导的。式中hs=0.6m（30°平齿根、圆齿根）；hs=0.55m（37.5°圆齿根）；hs=0.5m（45°圆齿根）。
4.除H/h配合类别CF均等于0.1m外，其他各种配合类别的齿形裕度均有变化。
表1-246 30°外花键大径基本尺寸系列Dee=m（z+1） （单位：mm）
（续）
（续）
（续）
表1-247 37.5°外花键大径基本尺寸系列Dee=m（z+0.9） （单位：mm）
（续）
（续）
表1-248 45°外花键大径基本尺寸系列表Dee=m（z+0.8） （单位：mm）
（续）
（续）
表1-249 齿根圆弧最小曲率半径Rimin和Remin （单位：mm）
注：在产品设计允许的情况下，对平齿根花键，齿根圆弧曲率半径可小于表中数值。
5.公差等级及公差
见表1-250～表1-258。
表1-250 渐开线花键公差等级
注：1.加工公差T为总公差（T+λ）与综合公差λ之差，即（T+λ）-λ。
2.综合公差是根据齿距累积误差、齿形误差和齿向误差对花键配合的综合影响给定的。考虑到各单项误差不大可能同时以最大值出现在同一花键上，而且三项单项误差不大可能相互无补偿地影响花键配合等等情况，所以将三项公差按统计法相加并取其60%为综合公差。当花键长度g不同时，会影响λ值的变化，但总公差（T+λ）不变。
① 是以分度圆直径D为基础的公差，其公差单位i为：
当D≤500mm时，
或
当D＞500mm时，i=0.004D+2.1
② 是以基本齿槽宽E或基本齿厚S为基础的公差，其公差单位i为：
式中 D、E和S的单位为mm。
表1-252 齿向公差Fβ （单位：μm）
表1-253 齿圆径向跳动公差Fr （单位：μm）
表1-254 总公差（T+λ）、综合公差λ、齿距累积公差Fp和齿形公差ff （单位：μm）
（续）
（续）
（续）
（续）
表1-255 外花键小径Die和大径Dee的上偏差esV/tanαD
① 对于大径，取值为零。
表1-256 内花键小径Dii极限偏差和外花键大径Dee公差 （单位：μm）
注：若花键尺寸超出表中数值时，按国家标准规定的标准公差与基本偏差取值。
表1-257 渐开线花键作用齿槽宽EV下偏差和作用齿厚SV上偏差 （单位：μm）
注：当表中的作用齿厚上偏差esV值不能满足需要时，对30°压力角花键允许采用GB/T 1800.2—1998（公差与配合中的总论和标准公差与基本偏差）中的基本偏差c或b；对45°压力角花键，允许采用e或d。总公差（T+λ）的数值按表1-251计算。
表1-258 渐开线花键齿侧配合
注：1.花键齿侧配合的性质取决于最小作用侧隙。本标准规定花键联接有6种齿侧配合类别（见：H/k、H/js、H/h、H/f、H/e和H/d）。对45°标准压力角的花键联接，应优先选用H/k、H/h和H/f。
2.渐开线花键联接的齿侧配合采用基孔制，即仅用改变外花键作用齿厚上偏差的方法实现不同的配合。
3.在渐开线花键联接中，键齿侧面既起驱动作用，又有自动定心作用，在结构设计时应考虑到这一特点。
4.当内、外花键对其安装基准有同轴度误差时，将影响花键齿侧的最小作用间隙，因此应适当调整齿侧配合类别予以补偿。
5.允许不同公差等级的内、外花键相互配合。
6.齿距累积误差、齿形误差和齿向误差都会减小作用间隙或增大作用过盈。
6.渐开线花键的参数标注
1）在零件图样上，应给出制造花键时所需的全部尺寸、公差和参数，列出参数表，表中应给出齿数、模数、压力角、公差等级和配合类别、渐开线终止圆直径最小值或渐开线起始圆直径最大值、齿跟圆弧最小径及其偏差、M值和W值等项目。必要时画出齿形放大图。
2）花键的检验方法见GB/T 3478.5—1995。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/T 3478.5—1995），花键的参数标注与采取检验方法有关。
3）在有关图样和技术文件中，需要标记时，应符合如下规定：
内花键：INT
外花键：EXT
花键副：INT/EXT
齿数：z（前面加齿数值）
模数：m（前面加模数值）
30°平齿根：30P
30°圆齿根：30R
37.5°圆齿根：37.5
45°圆齿根：45
45°直线齿形圆齿根：45ST
公差等级：4、5、6或7
配合类别：H（内花键）；k、js、h、f、e或d（外花键）
标准号：GB/T 3478.1—1995
标记示例：
花键副，齿数24，模数2.5，30°圆齿根，公差等级为5级，配合类别为H/h，标记为：
花键副：INT/EXT 24z×2.5m×30R×5H/5h GB/T 3478.1—1995
内花键：INT 24z×2.5m×30R×5H GB/T 3478.1—1995
外花键：EXT 24z×2.5m×30R×5h GB/T 3478.1—1995(www.daowen.com)
花键副，齿数24，模数2.5，内花键为30°平齿根，公差等级为6级，外花键为30°圆齿根，公差等级为5级，配合类别为H/h，标记为：
花键副：INT/EXT 24z×2.5m×30P/R×6H/5h GB/T 3478.1—1995
内花键：INT 24z×2.5m×30P×6H GB/T 3478.1—1995
外花键：EXT 24z×2.5m×30R×5h GB/T 3478.1—1995
花键副，齿数24，模数2.5，37.5°圆齿根，公差等级6级，配合类别为H/h，标记为：
花键副：INT/EXT 24z×2.5m×37.5×6H/6h GB/T 3478.1—1995
内花键：INT 24z×2.5m×37.5×6H GB/T 3478.1—1995
外花键：EXT 24z×2.5m×37.5×6h GB/T 3478.1—1995
花键副，齿数24，模数2.5，45°圆齿根，内花键公差等级为6级，外花键公差等级为7级，配合类别为Hh，标记为
花键副：INT/EXT 24z×2.5m×45×6H/7h GB/T 3478.1—1995
内花键：INT 24z×2.5m×45×6H GB/T 3478.1—1995
外花键：EXT 24z×2.5m×45×7h GB/T 3478.1—1995
花键副，齿数24，模数2.5，内花键为45°直线齿形圆齿根，公差等级为6级，外花键为45°渐开线齿形圆齿根，公差等级为7级，配合类别为H/h，标记为
花键副：INT/EXT 24z×2.5m×45ST×6H/7h GB/T 3478.1—1995
内花键：INT 24z×2.5m×45ST×6H GB/T 3478.1—1995
外花键：EXT 24z×2.5m×45×7h GB/T 3478.1—1995
4）表1-259和表1-260列出齿数为24，模数为2.5，公差等级为5级，配合类别为H/h，选用基本方法时的参数表。
表1-259 内花键参数
注：当用非全齿止端量规检验时，DRi和MRimax可不列出。
表1-260 外花键参数
注：1.根据产品要求，可增加齿形公差、齿向公差和齿距累积公差的要求。
2.也可选用跨棒距代替公法线平均长度测量。
3.当用非全齿止端量规检验时，K和Wmin可不列出。
7.各国圆柱直齿渐开线花键
见表1-261、表1-262。
注：若是采用双模数制（m1/m2）或双径节制（DP1/DP2）者，则m1（DP1）用于计算分度圆直径，而m2（DP2）用于计算齿高。
表1-262 各国渐开线花键公差配合选用一览表
（续）
8.DIN5480渐开线花键联接
图1-27为内、外花键尺寸配合示意图。
（1）代号和名称
dB—公称圆直径 A*W—齿宽偏差系数
m—模数 Fr—径向跳动公差
A—偏差 G—最大尺寸
Ae—上偏差 K—最小尺寸
Ai—下偏差 N—公称尺寸
A*Me—量柱距Me的偏差尺寸 T—尺寸公差
A*Mi—量柱距Mi的偏差尺寸 TE—单项测量公差
下标代号与名称
e—花键孔槽宽的上限值 Me—外花键量柱距
i—下限值 Mi—内花键量柱距
s—轴齿厚 W—齿宽
E—单项测量
（2）偏差的计算 表1-263中注明；Aei用于E～M的公差范围，Ase用于m～a的公差配围，T、TE用于4～12的质量级，这样可以计算（注意符号）。
内花键：内花键槽宽的最小尺寸（过端量规）
Ke=N+Aei
内花键槽宽的单项偏差最小尺寸
KeE=GE-TE=N+AeiE
其中 AeiE=Aee-TE
内花键槽宽的最大尺寸（不过端量规）
Ge=N+Aee
其中 Aee=Aei+T
外花键：齿厚最大尺寸（过端量规）
Gs=N+Ase
轴齿厚单项偏差的最大尺寸
GsE=Ks+TE=N+AseE
其中 AseE=Asi+TE
轴齿厚的最小尺寸（不过端量规）
Ks=N+Asi
其中 Asi=Ase-T
根据表1-264可以由推荐的公差计算其偏差Aei、Ase或Aee、Asi，并由单项偏差AeiE、AseE计算过端偏差。
用偏差系数计算（见表1-264）
上式中Ae、As表示外花键、内花键求得的Aei、Aee及Asi，Ase值。
（3）推荐的公差范围 根据表1-263和偏差的计算公式。可求得所列质量级、槽宽偏差和齿厚偏差。
（4）模数m=1～10的渐开线花键几何尺寸及测量尺寸 如表1-265～表1-275所列。
图1-27 内、外花键尺寸配合示意图
表1-263 偏差与公差
表1-264 公差范围和偏差
表1-265 模数m=1.0，ρfmin=0.16花键的几何尺寸 （单位：mm）
表1-266 模数m=1.25，ρfmin=0.20花键的几何尺寸 （单位：mm）
表1-267 模数m=1.5，ρfmin=0.24花键的几何尺寸 （单位：mm）
表1-268 模数m=2.0，ρfmin=0.32花键的几何尺寸 （单位：mm）
表1-269 模数m=2.5，ρfmin=0.4花键的几何尺寸 （单位：mm）
表1-270 模数m=3.0，ρfmin=0.48花键的几何尺寸 （单位：mm）
表1-271 模数m=4，ρfmin=0.64花键的几何尺寸 （单位：mm）
表1-272 模数m=5，ρfmin=0.80花键的几何尺寸 （单位：mm）
表1-273 模数m=6，ρfmin=0.96花键的几何尺寸 （单位：mm）
表1-274 模数m=8，ρfmin=1.28花键的几何尺寸 （单位：mm）
表1-275 模数m=10，ρfmin=1.60花键的几何尺寸 （单位：mm）
9.花键的挤压强度校核
花键的受力如图1-28所示，花键的挤压强度由下式校核：
图1-28 花键受力图
式中 T——转矩（N·mm）；
ψ——各齿载荷不均匀系数，一般取ψ=0.7～0.8；
z——齿数；
l——齿的工作（配合）长度（mm）；
Dm——平均直径（mm），矩形花键
，渐开线花键Dm=D；
D——矩形花键为大径，渐开线为分度圆直径；
h——齿的工作高度（mm），矩形花键
（C为倒角尺寸）；渐开线花键α=30°时h=m，α=37.5°时h=0.9m，α=45°时h=0.8m（m为模数）；
σp——许用压强（MPa），查表1-276。
表1-276 花键联接的许用压强σp
注：1.使用和制造情况不良是指受变载、有双向冲击、振动频率高和振幅大、润滑不好（对动联接）、材料硬度不高和精度不高等。
2.同一情况下，σp的较小值用于工作时间长和较重要的场合。
3.材料：内、外花键用抗拉强度不低于600MPa的钢制造。
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