渐开线花键学习之齿厚（实际&作用怎么分？）
渐开线花键学习之齿厚（实际&作用怎么分？）
渐开线花键是一种常见的机械传动元件，其齿厚参数直接影响着传动的精度和可靠性。本文将详细解释渐开线花键的齿厚相关概念，包括基本齿槽宽、实际齿槽宽、作用齿槽宽、基本齿厚、实际齿厚和作用齿厚等，帮助读者更好地理解这些参数的差异和联系。
国标GB/T 3478.1-2008中对渐开线花键的齿厚相关的描述如下：
基本齿槽宽E（basic space width）：内花键分度圆上弧齿槽宽的基本尺寸，其值为齿距的一半。
实际齿槽宽（actual space width）：在内花键分度圆上的弧齿槽宽，他有最大值（Emax）和最小值（Emin）
作用齿槽宽Ev（effective space width）：数值等于一与之在全长上配合（无间隙且无过盈）的理想全齿外花键分度圆弧齿厚的齿槽宽。也有最大值（Evmax）和最小值（Evmin）
基本齿厚S（basic tooth thickness）：外花键分度圆上弧齿，其值为齿距之半。
实际齿厚（actual tooth thickness）：在外花键分度圆上各键齿的弧齿厚，有最大值（Smax）和最小值（Smin）
作用齿厚Sv（effective tooth thickness）：数值等于与之在全长配合（无间隙且无过盈）的理想全齿内花键分度圆弧齿槽宽的齿厚，有最大值（Svmax）和最小值（Svmin）
作用侧隙Cv（effective clearance）：内花键作用齿宽减去与之配合的外花键实际齿厚
看了国标这几个齿槽宽和齿厚的描述，是不是觉得有点不好理解。下面来尝试解释这几个词儿，先来看看有效孔的概念：
上图是一个标准圆柱【横截面是一个理想圆】，它刚好能穿过的一个孔（实际加工的）时，就说这个标准圆柱直径为内孔的有效直径。下图是一个实际加工的圆柱能穿过最小的标准圆环直径，这个直径就是有效的轴直径。
下图显示了“实际”尺寸和“有效”尺寸之间的差异。
有了这个基础，再来看看渐开线花键的情况，同样的左侧是一个实际加工出来的花键，有一些夸张，与之配合里面黑色的是一个理论无误差的外花键，注意假象此时他们之间没有间隙也没有过盈配合。此时内花键的齿槽宽称之为作用齿槽宽，它等于这个理想外花键的弧齿厚。
说完内花键，再来看看外花键的情况，下图左侧是一个实际加工出的外花键，与之配合的是一个理想无任何误差的内花键，想想一下，用具有不同齿槽宽的内花键去套，刚好能穿入，但又无间隙时，记下这个内花键的齿槽宽，它就是这个外花键的作用齿厚。
作用齿厚有了，那实际齿厚和实际齿槽宽又是什么呢？想象一下，把一根花键轴切成无限薄的一片，任何单个齿的分度圆上的弧齿厚就是实际齿厚了。内花键的实际齿槽宽同理。
那么这两个齿厚有什么联系呢？又有什么作用呢？看下面这三张图：
确定适合齿厚
决定两个零件在装配时是否能够装配在一起的关键值是内花键上的“最小有效齿槽宽”和外花键上的“最大有效齿厚”。有效尺寸可以被认为是配合部件所看到的尺寸，并用于确定部件在组装时是否能够装配在一起。
有效尺寸包括实际尺寸加上因分度、导程或渐开线轮廓变化而产生的任何误差。
当使用“有效配合概念”时，对于加工公差（“m”），制造商会获得外花键的正负实际齿厚限制，或内花键的实际齿槽宽度限制。在制造过程中调整“切削深度”可以控制这些实际尺寸限制。
因此，如果实际齿尺寸在限制范围内，但花键的分度、导程或齿形廓误差过大，很有可能无法将花键轴组装到其配合零件上。下面这张图更形象的描述了作用齿厚的意义：
几个极限尺寸如何确定，小伙伴们可以看看这篇《花键联接及公差配合详细学习笔记》