花键连接强度计算方法

花键连接的失效形式和强度计算方法，与前述平键连接基本相同。花键连接的受力如图8-12所示。假设载荷在键齿的工作面上均匀分布，每个键齿工作面上的压力的合力F作用在平均直径处，则花键传递的转矩T=zFdm/2。通过引入载荷不均匀系数K来考虑实际载荷在各花键齿上分配不均的影响，由此可得花键连接的强度条件：

图8-12　花键连接的受力情况

式中　T——花键传递的转矩（N·mm）；

l——花键的工作长度（mm）；

z——花键的齿数；

K——载荷不均匀系数，取决于齿数，一般取K=0.7～0.8，多时取较小值；

h——花键齿侧面的工作高度（mm），对于矩形花键，h=（D-d）/2-2c，c为倒角尺寸，对于渐开花键，当α=30°，h=m（m为模数），当α=45°时，h=0.8m；(www.xing528.com)

dm——花键的平均直径（mm），矩形花键dm=（D+d）/2，渐开线花键dm=di，di为分度圆直径；

［σp］——花键连接的许用挤压应力（MPa），见表8-2；

［p］——花键的许用压强（MPa），见表8-2。

花键连接的零件多用强度极限不低于600 MPa的钢制造，一般需要热处理，特别是在载荷作用下需要频繁移动的花键齿，应通过热处理获得足够的硬度以抵抗磨损。花键的许用挤压应力、许用压强可由表8-2查取。

表8-2　花键连接的许用挤压应力和许用压强　单位：MPa

注：1.同一情况下，［σp］或［p］的较小值用于工作时间长和较重要的场合。
2.使用和制造情况不良是指受变载荷、有双向冲击、振动频率高和振幅大、润滑不良（对动连接）、材料硬度较低或精度不高等。