1、DIN5480花鍵孔及外花鍵標準分析與應(yīng)用DIN5480花鍵標準是德國于1986年頒布實施的米制模數(shù)變位制花鍵標準；該標準于2005年及2006年做了修訂，標準號為DIN5480-1及DIN5480-2,這兩個新標準各包含不同的內(nèi)容，共同構(gòu)成新的標準。與舊標準相比，新標準更為簡明、實用（如取消了舊標準中內(nèi)花鍵公法線及偏差的計算），新標準還取消了37.5º及45º壓力角花鍵的內(nèi)容，只保留了30º壓力角的花鍵規(guī)格。自80年代以來，我國大規(guī)模引進了德國汽車及液壓產(chǎn)品技術(shù)，DIN5480花鍵在我國已被廣泛使用，除了采用定型刀具（主要是拉刀）大批量生產(chǎn)定型產(chǎn)品外，采用通用加

2、工手段少量配制DIN花鍵的情況也日益增多。與國標GB/T3478花鍵標準相比，DIN標準主要有三處差別：其一是模數(shù)系列較國標模數(shù)多了m0.6及m0.8兩個規(guī)格；其二是精度級別，DIIN5480規(guī)定了7、8、9 、10、11計5個級別，新標準DIN5480-1則規(guī)定了5、6、7、8、9、10、11、12計8個級別，其主要差別在于DIN 9級精度相當于GB 的5級精度，DIN 10級相當于GB 6級，其余類推（線切割的制齒精度一般為DIN 9級）；其三，DIN5480全是變位鍵，其外花鍵大多采用正變位，相配的內(nèi)花鍵為負變位，少量外花鍵為負變位，與之相配的內(nèi)花鍵則為正變位，同一規(guī)格花鍵的變位系數(shù)相同

3、僅符號相反，即同一花鍵副的總變位系數(shù)為0，由此決定了一套內(nèi)、外花鍵的分度圓在變位前、后均相同且重合；國標花鍵則全是非變位鍵。依據(jù)齒輪（含花鍵）變位加工原理可知，采用標準模數(shù)的花鍵滾刀可直接滾切出DIN5480的變位外花鍵，而內(nèi)花鍵在小批量加工時則只能采用插床（而不是插齒機）單刀插齒或數(shù)控線切割制齒；當采用單刀插制內(nèi)花鍵時，也要先由線切割制出刀形模板，若直接以外花鍵做母板配磨刀具則齒形精度及側(cè)隙配合精度均無法保證。當采用線切割制齒或制刀形樣板時，則首先要在計算機上繪制全齒花鍵圖。從原理上講，繪制齒形圖需要輸入基圓直徑，分度圓齒槽寬（或齒厚）、模數(shù)、齒數(shù)、齒頂圓直徑、齒根圓直徑及齒根過渡圓角半徑計

4、7個參數(shù)，或者輸入分度圓齒槽寬、分度圓壓力角、模數(shù)、齒數(shù)、齒頂圓直徑、齒根圓直徑及齒根過渡圓角半徑7個參數(shù)。由于國內(nèi)使用的花鍵繪圖軟件多為不可修改參數(shù)的GB花鍵軟件，上述繪圖方法不易實現(xiàn)。另外，可以借用齒輪繪圖軟件并輸入齒數(shù)、模數(shù)、分度圓壓力角、變位系數(shù)及齒頂圓直徑、齒根圓直徑、齒根過渡圓角半徑計7個參數(shù)也可繪制出精準的花鍵齒形圖。理論分析表明：當齒數(shù)、模數(shù)、分度圓變位系數(shù)及分度圓壓力角四者相同時，齒輪與花鍵具有相同的齒形曲線,花鍵與齒輪的區(qū)別僅在于齒高不同，齒輪的基礎(chǔ)齒高是2個模數(shù)，而花鍵的基礎(chǔ)齒高是1個模數(shù)。需要注意的是：國標鍵的齒高不加修正，為1×m，其分度圓之外的齒頂高為0.

5、5×m；而DIN5480的齒高為0.95×m，其變位后分度圓之外的齒頂高為0.45×m。需額外說明的是：當齒輪或花鍵的分度圓變位后，齒側(cè)漸開線形狀并未改變，但齒兩側(cè)漸開線的距離發(fā)生了變化，也即原始分度圓上的齒厚及齒槽寬在變位后發(fā)生變化，分度圓變位后，原始分度圓上的齒厚不再等于齒槽寬，而變位后的“分度圓”更不具有“分度圓上齒厚等于齒槽寬”的性質(zhì)，變位后的“分度圓”上的壓力角也不再是標稱壓力角，但原始分度圓上的壓力角不變，也即變位后該齒形的標稱壓力角不變；變位后的分度圓僅保留了基礎(chǔ)齒高中位線的性質(zhì)，并以此確定變位后的齒頂及齒根。新標準DIN5480-2的第7頁至第39

6、頁給出了33個參數(shù)表，包括了模數(shù)自0.5至10，壓力角為30º的全部內(nèi)、外花鍵的尺寸參數(shù)及偏差系數(shù)，表1名頭的中文內(nèi)容如下： 表1：齒根過渡圓角半徑和偏差系數(shù) 單位：mm模數(shù)m齒根過渡圓角直徑Fmin冷軋加工的名義值F偏差系數(shù)（公法線）A*WK0.50.080.270.866101.600.866當采用線切割加工花鍵時，齒根過渡圓角半徑可取0.15×m，如模數(shù)2，圓角半徑為0.3mm；偏差系數(shù)0.866是計算公法線偏差的系數(shù)，且不論規(guī)格、模數(shù)，一律取0.866。使用方法后述。DIN5480-2的表2至表33計32個表，分為16組，每2個表為一組，對應(yīng)某個模數(shù)的內(nèi)、外花鍵的全

7、部尺寸參數(shù)，其前表為規(guī)格參數(shù)，緊接其后的表為檢測參數(shù)；如DIN5480-W45×2×30×21×9g，該型花鍵的標定含義是：名義大徑45，模數(shù)2，標稱壓力角30º，齒數(shù)21，精度9級，配合性質(zhì)g；該花鍵的尺寸參數(shù)見表18（P24），檢測參數(shù)見表19（P25）,表18及表19的中文內(nèi)容如下： 表18：標稱尺寸，m=2mm, 單位：mm基礎(chǔ)參數(shù)規(guī)格內(nèi)花鍵外花鍵名義大徑dB齒數(shù)z分度圓直徑d基圓直徑db變位量x1*m齒厚及齒槽寬e2=s1齒根圓直徑df2偏差A(yù)df2齒根起始圓最小直徑dFf2齒頂圓直徑da2齒頂圓直徑da1齒根起始圓最大直徑dFf1齒

8、根圓直徑df1偏差A(yù)df145214236.3730.43.60345+0.5244.674144.640.9340.60-0.83 表19：檢測尺寸，m=2mm 單位：mm基礎(chǔ)參數(shù)內(nèi)花鍵外花鍵名義大徑dB齒數(shù)z量柱直徑DM量柱間距M2偏差系數(shù)A*M2量柱直徑DM跨柱距M1偏差系數(shù)A*M1跨測齒數(shù)k公法線長度Wk45213.537.6031.844.048.9381.46421.400確定內(nèi)、外花鍵的檢測尺寸偏差，需要查2006版DIN5480-1的表7（P24）,Table 7: Deviations and tolerances(極限偏差)，方法如下：2550以外花鍵W45×2&

9、#215;30×21×9g為例，由W45對應(yīng)“（名義大徑）Reference diameters下方的 所指斜線”，并與左側(cè)Madules（模數(shù)）標題下的“1.75 to 4”對應(yīng)，即與m2對應(yīng)，并與“1.75 to 4”所指橫線相交，由該交點向下對應(yīng)下表（Ae、As）中的“1100-110”一列，由左側(cè)豎表的側(cè)隙代號g查得此列中的As的數(shù)值為-11；延此列表繼續(xù)向下并與“Tolerance class（精度級別）”中的9級斜線相交，由此交點向右查得“TG=71,Tact=45,Teff=26”,三者關(guān)系為：TG=Tact+Teff，如下表加黑線所示：查表結(jié)果處理如下：1、

10、該“W45×2×30×21×9g外花鍵”的跨柱距上偏差為：-（As+Teff）×A*M1=-(-11+26×1.46)=21.9m= -0.02mm，下偏差為：-（As+ TG）×A*M1=-(-11+71) ×1.46=-87.6m=-0.088mm，于是跨柱距表示為-0.02-0.088M1=48.938 2、該“W45×2×30×21×9g外花鍵”的公法線上偏差為：-（As+Teff）×0.866=-(-11+26) ×0.866=-13m，下偏差為

11、：-(As+TG) ×0.866=-52m；于是公法線長度為：-0.013-0.052 Wk=21.4 3、“N45×2×30×21×9H”內(nèi)花鍵H所對應(yīng)的Ae=0,所以其量柱距上偏差為TG×A*M2=71×1.84=131m，下偏差為Teff× A*M2=26×1.84=48m,于是該內(nèi)花鍵量柱距為：+0.131+0.048 M2=37.603上述As、Ae、TG、Tact、Teff等參數(shù)尚可用于齒厚、齒槽寬偏差的計算，本文從略。依據(jù)以上參數(shù)及前述方法，可在計算機上繪制出精準的花鍵齒形圖，并可進行量柱距及公法線的模擬檢測，針對模擬檢測結(jié)果，可通過微調(diào)變位距使齒形符合設(shè)計精度。另外，DIN5480-1，P24中右上方的方框內(nèi)有一處錯誤：原文：“Example：shaft DIN 5480-N120×3