周永丹，徐永福，杜鹏远，崔凤奎

1中铝国际工程股份有限公司 北京 100089

2中信重工机械股份有限公司 河南洛阳 471039

3河南科技大学机电工程学院 河南洛阳 471000

渐开线花键是传动系统常见的联接部件。花键轴常用的加工方法有滚切、铣削、磨削、冷打及冷滚轧等，其中冷滚轧为无切削的塑性变形加工方法，加工效率高，是切削加工效率的 8～15 倍。冷滚轧产品具有耐磨性好、热处理位移小及使用寿命长等优点[1-2]。采用冷滚轧加工时，花键轴毛坯受到周期性滚轧作用力，产生大的塑性变形[3-4]，逐步形成花键齿形。渐开线花键质量的优劣取决于冷滚轧加工参数，其设定的依据又来源于塑性变形机理，因此研究其成形机理，对于加工制造有着重要的意义。

1 花键毛坯直径确定

冷滚轧花键轴毛坯直径的估算方法主要有：①以分度圆为毛坯直径，按照冷滚轧前后花键轴截面面积相等原理来计算；② 按照渐开线或直线齿形面积计算公式推导出毛坯直径；③通过反复试验来确定合适的毛坯直径。

滚轧制造过程不产生切屑，即加工前后质量无变化。假设弹塑性变形体积不可压缩，即轧制前后的体积相等，忽略滚轧过程中金属微量的轴向流动，则花键轴向任意一点横截面积恒定，即在轧制过程中齿底挤压凹陷面积等于齿顶挤压涨出部分面积。采用冷滚轧前后渐开线花键轴截面面积相等的方法，则花键轴毛坯直径

式中：df为渐开线花键的齿根圆直径，mm；z为渐开线花键的齿数；……