花键是利用花键轴和花键轴套,应用于需要在紧凑范围内垂直旋转移动场合的机械构件。
结构、用途、使用案例
结构
组装好的花键轴和花键轴套的外观如图1所示。
图 1.花键外观
在表1中讲解使用花键轴和花键轴套进行的动作。通过让花键轴的齿形与花键轴套内径的齿形相匹配,形成两个部件相互啮合的结构。在两个部件相互啮合的状态下,花键轴套可以相对于轴向的直线运动滑动,当轴旋转时,会因齿形的啮合而旋转。
表 1.花键动作说明
花键轴 | 花键轴套 | 备注 | |
动作1 | 驱动旋转 | 从动旋转 | 当电机驱动花键轴旋转时,花键轴套同步旋转。 |
动作2 | 停止 | 直线驱动 | 相对于花键轴套的花键轴向移动,琵琶花键轴可以保持静止状态。 |
用途
由于可以利用一根轴实现线性运动和旋转运动,因此可以让机构保持紧凑。这一结构被应用于需要这种紧凑性能的机械系统中。
使用案例
图2中是花键旋转上下移动的相关案例。
图2.花键使用案例
驱动轴利用电机旋转,使花键轴套通过丝杠进给上下移动。花键轴是利用电机旋转来驱动摇臂前端部件的案例。
选型要点
根据传递扭矩选型
花键轴和花键轴套之间存在主动轴和从动轴套之间的关系,两者能够传递的扭矩上限是固定的。图3中所示的允许扭矩为参考值,请利用该值进行选型。
图3.传递扭矩的参考值
模块 | 齿数 | 形状 | 齿顶圆直径 | 外径 | 齿宽 | 允许扭矩 (N·m) | 允许扭矩 |
A | D | E | 齿面强度 | 齿面强度 | |||
m1.667 | 8 | T1 | 13.7 | 40 | 25 | 33.2 | 3.38 |
Ø 花键轴/花键轴套