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滚珠花键的抗负载能力解析

发布日期:2025-09-22 15:02:00

THK 滚珠花键具有出色的抗负载能力,这得益于其独特的设计、优质的材料以及精湛的工艺,具体如下:

接触面积大:THK 滚珠花键的滚动沟槽是接近于钢球径的圆弧沟槽形状,比点接触的接触面积大,承载能力更强。例如,在钢球径及钢球数都相同的情况下,相同轴径的滚珠花键的承载能力约是直线轴承的 13 倍。

分布式载荷传导机制:当承受外部载荷时,滚珠与轴套滚道的多点接触形成载荷分散系统。相较于传统花键的集中受力模式,该设计使单个接触点压力降低 40% 以上,有效避免局部应力集中与过度磨损,可应对持续高强度载荷冲击。

材料工艺与结构优化:THK 滚珠花键采用高强度合金钢基材并经热处理强化,提升材料硬度(HRC60+)、韧性及耐磨性。同时优化齿形与滚道几何结构,确保重载工况下的配合精度,杜绝变形、脱齿等失效风险,构建 “材料 - 结构” 一体化承载体系。

独特的结构设计:以高扭矩型滚珠花键为例,其在花键轴外圈上按 120° 均等排列了 3 条滚动面突起部,并配有 2 列(总共 6 列)负荷钢球列分别从左右方将其夹住。当花键轴或花键母承受扭矩时,在 6 列负荷钢球中与扭矩方向一致的 3 列钢球均等地承受负荷,并且自动地决定旋转中心。反转时,就由反方向的 3 列钢球承受负荷,这种结构使其能承受较大的扭矩和径向负荷。

预压技术:THK 高扭矩型滚珠花键通过单个花键母施加预压,使旋转方向间隙为零,从而提高刚性。因接触角大,并且用 1 个花键母就能施加预压,所以初期变位小,能获得高刚性和精确的定位精度,进而提升抗负载能力。