花鍵軸

花鍵軸是機械傳動一種，和平鍵、半圓鍵、斜鍵作用一樣，都是傳遞機械扭矩的，在軸的外表有縱向的鍵槽，套在軸上的旋轉件也有對應的鍵槽，可保持跟軸同步旋轉。在旋轉的同時，有的還可以在軸上作縱向滑動，如變速箱換檔齒輪等 ^[1]  。

1、作用：是機械傳動一種，和平鍵、半圓鍵、斜鍵作用一樣，都是傳遞機械扭矩的。

2、結構：在軸的外表有縱向的鍵槽，套在軸上的旋轉件也有對應的鍵槽，可保持跟軸同步旋轉。在旋轉的同時，有的還可以在軸上作縱向滑動，如變速箱換檔齒輪等。

3、應用舉例：在制動器、轉向機構。 還有一種是可伸縮的軸，由內外管組成，外管有內齒，內管有外齒，套在一起。使用時在傳遞旋轉扭矩的同時，在長度方向可以伸縮。

4、材質：40Cr。

5、熱處理。淬火 表面硬度HRC45--50 ^[2]  。

花鍵軸分矩形花鍵軸和漸開線花鍵軸兩大種類,花鍵軸中的矩形花鍵軸應用廣泛,而漸開線花鍵軸用於載荷較大，定心精度要求高，以及尺寸較大的連接。矩形花鍵軸通常應用於飛機、汽車、拖拉機、機牀製造業、農業機械及一般機械傳動等裝置。由於矩形花鍵軸多齒工作，所以承載能力高，對中性、導向性不錯，而其齒根較淺的特點可以使其應力集中小。另外花鍵軸的軸與轂強度削弱小，加工比較方便，用磨削方法可以獲得較高的精度。漸開線花鍵軸用於載荷較大，定心精度要求高，以及尺寸較大的連接。其特點：齒廓為漸開線，受載時齒上有徑向力，能起自動定心作用，使各齒受力均勻，強度高壽命長，加工工藝與齒輪相同，易獲得較高精度和互換性 ^[2]  。

矩形花鍵軸應用廣泛，如飛機、汽車、拖拉機、機牀製造業、農業機械及一般機械傳動裝置等。

其特點：多齒工作，承載能力高，對中性好，導向性好，齒根較淺，應力集中小，軸與轂強度削弱小，加工方便，能用磨削方法獲得較高的精度。標準中有兩個系列（輕系列和中系列）。

花鍵加工方法 :花鍵軸的加工方法是有很多的。主要是採用滾切、銑削和磨削等切削加工方法，也可採用冷打、冷軋等塑性變形的加工方法。

1、滾切法：用花鍵滾刀在花鍵軸銑牀或滾齒機上按展成法加工, 這種方法生產率和精度均高，適用於批量生產。

2、銑削法：在萬能銑牀上用專門的成形銑刀直接銑出齒間輪廓，用分度頭分齒逐齒銑削；若不用成形銑刀，也可用兩把盤銑刀同時銑削一個齒的兩側, 逐齒銑好後再用一把盤銑刀對底徑稍作修整。銑削法的生產率和精度都較低，主要用在單件小批生產中加工以外徑定心的花鍵軸和淬硬前的粗加工。

3、磨削法：用成形砂輪在花鍵軸磨牀上磨削花鍵齒側和底徑，適用於加工淬硬的花鍵軸或精度要求更高的、特別是以內徑定心的花鍵軸。

4、冷打法：在專門的機牀上進行。對稱佈置在工件圓周外側的兩個打頭，隨着工件的分度迴轉運動和軸向進給作恆定速比的高速旋轉，工件每轉過1齒,打頭上的成形打輪對工件齒槽部錘擊1次,在打輪高速、高能運動連續錘擊下，工件表面產生塑性變形而成花鍵。冷打的精度介於銑削和磨削之間，效率比銑削約高5倍左右，冷打還可提高材料利用率。以上的介紹是對於花鍵軸加工方法的一個細緻的講解 ^[2]  。

1674年丹麥天文學家羅默首次提出用外擺線作齒廓曲線，以得到運轉平穩的花鍵軸。花鍵軸在一定的行業中能夠發揮重要的作用和性能，按照原理和工作程序進行生產和加工，保證能夠在生產中發揮重要的作用。

18世紀工業革命時期，花鍵軸技術得到高速發展，人們對花鍵軸進行了大量的研究。1733年法國數學家卡米發表了齒廓齧合基本定律；1765年瑞士數學家歐拉建議採用漸開線作齒廓曲線。

19世紀出現的滾齒機和插齒機，解決了大量生產高精度齒輪的問題。1900年,普福特為滾齒機裝上差動裝置，能在滾齒機上加工出斜齒輪，從此滾齒機滾切齒輪得到普及，展成法加工齒輪佔了壓倒優勢，漸開線齒輪成為應用最廣的齒輪。

1899年，拉舍最先實施了變位齒輪的方案。變位齒輪不僅能避免輪齒根切，還可以湊配中心距和提高花鍵軸的承載能力。

1923年美國懷爾德哈伯最先提出圓弧齒廓的齒輪，1955年蘇諾維科夫對圓弧齒輪進行了深入的研究，圓弧齒輪遂得以應用於生產。這種齒輪的承載能力和效率都較高，但尚不及漸開線齒輪那樣易於製造，還有待進一步改進 ^[1]  。