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,按照專業齒輪軸用途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嚙合基本定律;1765年瑞士數學家歐拉建議采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,展成法加工齒輪占了壓倒優勢,漸開線齒輪成為應用廣的齒輪。1899年,拉舍實施了變位齒輪的方案。變位齒輪不僅能避免輪齒根切,專業齒輪軸用途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于生產。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于制造,還有待進一步改進。
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,而漸開線花鍵軸用于載荷較大,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于飛機、汽車、拖拉機、機床制造業、農業機械及一般機械傳動等裝置。由于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。專業齒輪軸用途漸開線花鍵軸用于載荷較大,定心精度要求高,以及尺寸較大的連接。專業齒輪軸用途特點: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。
漸開線花鍵聯接的工作特點主要取決于齒圈的同軸度。專業齒輪軸用途當兩齒圈的軸線重合時,齒的圓柱漸開線表面是等距的,因為它們是在同一基圓上形成的。這樣,扭矩作用時,所有工作齒形點都進入接觸,而與齒之間的初始間隙無關。非工作齒形間的所有點,都具有同樣的法向間隙jn。蘇州專業齒輪軸兩個齒圈軸線如果平行偏移一個值Δα,花鍵聯接的工作特性和齒的接觸狀況就要發生劇烈的變化。
蘇州專業齒輪軸EPS的基本原理是:轉矩傳感器與轉向軸(小齒輪軸)連接在一起,當轉向軸轉動時,轉矩傳感器開始工作,把輸入軸和輸出軸在扭桿作用下產生的相對轉動角位移變成電信號傳給ECU,ECU根據車速傳感器和轉矩傳感器的信號決定電動機的旋轉方向和助力電流的大小,從而完成實時控制助力轉向。因此它可以很容易地實現在車速不同時提供電動機不同的助力效果,保證汽車在低速轉向行駛時輕便靈活,高速轉向行駛時穩定可靠。[1]電動助力轉向系統是在傳統機械轉向系統的基礎上發展起來的。它利用電動機產生的動力來幫助駕駛員進行轉向操作,系統主要由三大部分構成,信號傳感裝置(包括扭矩傳感器、轉角傳感器和車速傳感器),轉向助力機構(電機、離合器、減速傳動機構)及電子控制裝置。專業齒輪軸用途電動機僅在需要助力時工作,駕駛員在操縱轉向盤時,扭矩轉角傳感器根據輸入扭矩和轉向角的大小產生相應的電壓信號,車速傳感器檢測到車速信號,控制單元根據電壓和車速的信號,給出指令控制電動機運轉,從而產生所需要的轉向助力。