中华人民共和国国家标准
GB/T 17855-2017代替GB/T17855-1999
花键承载能力计算方法
Calculation of load capacity of spline
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草.
本标准代替GB/T17855-1999《花键承载能力计算方法》.本标准与GB/T17855-1999相比，主要技术变化如下：
修改标准中的图6、图7.
本标准由全国机器轴与附件标准化技术委员会（SAC/TC109）提出并归口.
本标准起草单位：中机生产力促进中心、太原重工股份有限公司、中航综合技术研究所、中航工业一飞院.
本标准主要起草人：明翠新、王晓凌、李海斌、刘启国、赵慧婷.
本标准所代替标准的历次发布版本情况为：
GB/T 17855-1999.
花键承载能力计算方法
1范围
本标准规定了圆柱直齿渐开线花键和圆柱矩形齿花键（以下简称花键）的承载能力计算方法.本标准适用于按GB/T1144和GB/T3478.1制造的花键.其他类型的花键也可参照使用.
2规范性引用文件
件.凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于本文件. 下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
GB/T1144矩形花键尺寸、公差和检验
GB/T3478.1-2008圆柱直齿渐开线花键（米制模数齿侧配合）第1部分：总论
3术语和代号
术语和代号见表1.
表1术语和代号
代号 单位序号 1 输人转矩 术语 T Nm 输人给花键副的转矩 说 明2 输人功率 P kW 输人给花键副的功率3 转速 r/min 花键副的转速名义切向力 分度圆直径 F. N 渐开线花键分度园直径 花键副所受的名文切向力5 平均圆直径 ds D mm mm 矩形花键大径与小径之和的一半单位载荷 W w/N 单一键齿在单位长度上所受的法向藏荷[见公式（4）和公式（5]齿数 2 花键的齿数9 10 结合长度 压输力 F mm N 内花键与外花键相配合部分的长度（按名义值） 花键副所受的与轴线垂直的径向作用力11 标准压力角 ap (′) 渐开线花键齿形分度园上的压力角12 弯矩 M Nm 作用在花键副上的弯矩13 模数 mm 渐开线花键的模数14 使用系数 K 主要考虑由于传动系统外部因索副产生的动力过载影响的系数 当花键副承受压轴力时，考虑花键副齿侧配合间踪（过盈）对各键15 齿侧间隙系数 K: 齿上所受载荷影响的系数16 分配系数 K. 考虑由于花键的齿距累积误差（分度误差）影响各键齿载荷分配不均的系数17 轴向偏载系数 K 载后花键扭转变形，影响各键齿沿轴向受载不均匀的系数 考虑由于花键的齿向误差和安装后花键副的同轴度误差、以及受
表1（续）
序号 术语 代号 单位 说 明18 齿面压应力 MPa 键齿表面计算的平均接触压应力19 外花键大径 工作齿高 D. mm 键齿工作高度，w=（D-D1/221 20 内花键小径 D mm mm 内花键小径的基本尺寸 外花键大径的基本尺寸齿面接触强度的 Sn值-般可取1.25~1.50；22 计算安全系数 S 小值 较重要的及淳火的花键取较大值，一般的未经等火的花键取较23 齿面许用压应力 [] MPa24 材料的屈服强度 MPa 花键材料的屈服投限（按表层取值）25 齿根弯由应力 MPa 花键齿根的计算弯曲应力26 全齿高 燕齿厚 Sr h mm 花键的全齿高，A=（D-D1/227 28 许用齿根弯由应力 [o ] MPa mm 花键齿根危险截面（最大弯由应力处）的弦齿厚29 材料的控伸强度 MPa30 弯曲强度的 对矩形花键1.25~2.00；31 齿根最大剪切应力 计算安全系数 MPa 对渐开线花键1.00~1.5032 剪切应力 MPa 幕近花键收尾处的剪应力33 应力集中系数34 外花键小径 D mm 外花键小径的基本尺寸35 36 齿根属角半径 作用直径 ds p mm mm 当量应力处的直径，相当于光滑扭棒的直径，见6.5.1的公式（19） 一般指外花键齿根圆弧最小曲率半径37 许用剪切应力 [] MPa38 齿面磨 [] MPa 花键副在10°次循环数以下工作时的许用压应力许用压应力 齿面磨拟39 许用压应力 [] MPa 花键副长期工作无磨损的许用压应力40 当量应力 6v MPa 计算花键扭转与弯曲强度时剪切应力与弯曲应力的合成应力41 42 转换系数 弯由应力 K MPa 计算花键扭转与弯曲强度时的弯曲应力 确定作用直径d的转换系数（见表6）43 许用应力 [] MPa 计算花键扭转与弯曲强度时的许用应力44 作用侧醇 C mm 花键刚的全齿侧原45 位移量 eo mm 花键副的内外花键两镇线的径向相对位移量
4 受载分析与计算
4.1 受载分析
4.1.1 无载荷
由于花键副是相互联结的同轴偶件，所以对于无误差的花键联结，在其无载荷状态时（不计自重，下2
同），内花键各齿槽的中心线（或对称面）与外花键各键齿的中心线（或对称面）是重合的.此时，键齿两侧的间隙（或过盈）相等，均为侧隙之半（见图1）.
图1无载荷、有间隙的渐开线花键联结（左边）和矩形花键联结（右边）的理论位置
4.1.2受纯转矩载荷
对无误差的花键联结，在其只传递转矩T而无压轴力F时，一侧的各齿面在转矩的作用下，被此接触、侧隙相等，内花键与外花键的两轴线仍是同轴的（见图2）.键齿传递转矩，承受同样大小的载荷（见图3）.
图2有载荷、有间隙的渐开线花键联结（左）和矩形花键联结（右）的理论位置
