花鍵表面的幾何參數(shù)對(duì)其耐久性(耐磨性)有很重要的意義。沿心徑增大間隙(從0 . 02 到0.04mm ) ，就導(dǎo)致磨損增大25 %~30%。改變花鍵的側(cè)邊間隙，則對(duì)花鍵的耐磨性沒有多大影響。對(duì)用在拖拉機(jī)上的淬火花鍵連接件作過試驗(yàn)，在載荷為單向載荷的情況下，甚至把側(cè)邊間隙增加到2 ? ，都未發(fā)現(xiàn)耐磨性有明顯的變化。當(dāng)汽車在原地起步或在交叉地帶運(yùn)行時(shí)，在萬向軸的花鍵連接件上發(fā)生清晰的側(cè)邊間隙凹槽。盡管此時(shí)連接件的載荷增加了15 % ，也沒有發(fā)現(xiàn)磨損值有多大變化。
為防止在花鍵連接處出現(xiàn)摩擦耗蝕，根據(jù)可能，需要消除或減少配合面的相對(duì)位移。這一點(diǎn)可由優(yōu)化齒形和提高花鍵的制造精度來保證。除此以外，有效的設(shè)計(jì)方法可保證花鍵連接沿心徑方向的配合，使其間隙最小。
在卡馬汽車廠用漸開線的花鍵齒形代替直角齒形，在其它相同條件下，摩擦表面的耐磨性提高了1 倍多。這是因?yàn)樵跀嚅_線齒形中由于軸套與軸更易對(duì)準(zhǔn)中心而使花健工作面的滑動(dòng)量減少的緣故。
防止發(fā)生摩擦耗蝕的有效手段是將相對(duì)微動(dòng)轉(zhuǎn)移到中間介質(zhì)中去。采用中間變形材料可以達(dá)到此目的，這種材料是
在低彈性模數(shù)的金屬基體上或聚合物的基體上形成的。要消除微動(dòng)磨損，可以采用磷酸鹽氟塑料班蓋層，使花鍵連接件的耐久性提高1 倍。
在國外，為了提高花鍵連接件的耐磨性，摩擦表面就用減摩性好的特殊的尼龍減磨覆蓋層。這種覆蓋層使振動(dòng)受到阻尼，使工作面上的載荷更加均勻。采用尼龍薄層減小摩擦系數(shù)(由0 . 3 減小到0 . 06 ) ，就可延長萬向軸花鍵連接件的使用期，并增加汽車的行駛里程(由3 . 2 萬增至24 萬km )。用工藝方法提高花鍵連接件的耐磨性，可從兩個(gè)方面考慮。第一，提高花健連接件的制造情度;第二，防止配合件摩擦表面損壞，即以正常的氧化磨損過程或疲勞氧化過程代替急劇的損壞形式(如粘著或擦傷、磨粒磨損或疲勞磨損)。至于制造精度，花鍵側(cè)面平行性的偏差對(duì)耐磨性有極大影響。這類偏差使花鍵接觸點(diǎn)在徑向和軸向偏移和歪斜?；ㄦI套齒側(cè)表面平行性的偏差也產(chǎn)生類似的影晌。因此，提高花鍵連接件的耐磨性的重要因素是保持花鍵軸上的齒相對(duì)于其它軸線的平行性。生產(chǎn)花鍵軸時(shí)，在熱處理后采用磨齒工藝即可保證。
蘇聯(lián)現(xiàn)有的花鍵磨床能根好地加工花鍵齒，齒的平行度偏差在齒長300mm 時(shí)不大于9 微米 。用一套量規(guī)(花健環(huán))檢查連接件時(shí)，不能檢驗(yàn)因側(cè)面和對(duì)心面上的間隙而引起的齒的平行度偏差。因此，建議引用一個(gè)非常必要的檢驗(yàn)，即檢驗(yàn)軸上的齒相對(duì)于軸心的平行度偏差。
為減少發(fā)生擦傷的概率，必須提高表層硬度和提高表層抗塑性變形的強(qiáng)度，防止摩擦表面間發(fā)生金屬接觸。為此，采用各種各樣的降低花鍵連接件磨損速度的工藝方法。例如.采用表面塑性變形法，可使磨損速度降低30 % ~50 %。
明斯克汽車廠強(qiáng)化工藝中心實(shí)驗(yàn)室研制了花鍵滾壓裝置和多滾輪式滾壓機(jī)，用于花鍵軸和套的直角鍵形花鍵表面縱向光潔滾壓。該實(shí)驗(yàn)室的這項(xiàng)設(shè)計(jì)用于光潔滾壓，適用于兩種標(biāo)準(zhǔn)尺寸的10 個(gè)品名零件的花健，這些零件用在rA3 一51 型汽車和K 一700 型拖拉機(jī)上。在滾壓沖壓機(jī)上，用一個(gè)往復(fù)行程即可完成被加工零件的滾壓。在加工過程中，根據(jù)加工余量把齒側(cè)面粗糙度減小到1 . 6 林m 。在經(jīng)過滾壓的零件中，齒厚的尺寸差和在橫截面上齒側(cè)表面上的不平行度在0 . 010 · ? o . o25mm 范圍內(nèi)(齒厚尺寸差的初始值小于0. 03mm，在同一截面上的不平行度小于0.05mm )。齒的縱向不平行度(螺旋型)改善不多，與銑削加工相比，改善了大約10 時(shí)～15 %。因此，在滾壓前，花鍵的縱向不平行度應(yīng)符合允許的偏差。在滾壓完并進(jìn)行熱處理后(高頻電流淬火)，齒厚及齒的位置精度應(yīng)保持不變，而側(cè)表面的粗糙度降低一個(gè)等級(jí)。
這種用于加工滑動(dòng)撥叉及傳動(dòng)軸端的直角花鍵表面的光潔滾壓方法，在哥羅多寧市萬向軸廠得到了推廣。該廠生產(chǎn)的零件用在MA3 型汽車上。在明斯克市汽車試驗(yàn)基地，對(duì)裝有萬向軸的花鍵配合件的自動(dòng)卸貨汽車進(jìn)行道路試驗(yàn)，呈現(xiàn)了很好的使用指標(biāo)。
花鍵配合處的硬度對(duì)耐磨性影響很大。臺(tái)架試驗(yàn)揭示了花鍵軸花健的磨損與其硬度之間的線性關(guān)系。極限應(yīng)力與轉(zhuǎn)速相應(yīng)為9 MPa 和i300r / min 。試驗(yàn)用的花鍵軸用鋼4OX 制造，花鍵硬度為HRC20 、21 , 29 、30 . 40 、41 和51 ~52 。鍵齒相對(duì)于軸心的不平行度偏差在100mm 的齒長上為0 . 04 ~0.05mm ，對(duì)心徑方向的間隙和側(cè)邊間隙相應(yīng)為0 . 14 ~ 0. 15 mm 和0 . 2 ~0.22mm ，對(duì)心表面的粗糙度參數(shù)，軸為R 。=1 . 25微米。軸套為R . = 2 . 5 微米 。軸側(cè)表面粗糙度為R 。=2 . 5 微米，軸套為R 。=20 微米 。用各種型號(hào)中碳鋼加工的同樣硬度的花鍵連接件的試驗(yàn)表明，它們具有實(shí)際上相同的耐磨性。對(duì)用甸18X 廠T 制造、硬度為HRC56 、63 的滲碳花鍵軸磨損強(qiáng)度進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，與淬火到硬度為HRC50 的花鍵相比，前者極限壓力增大50 % (即引起花鍵連接件急劇磨損的下限壓力)。
為了進(jìn)一步提高花鍵連接件的耐磨性，必須更廣泛地采用快速滲碳法(應(yīng)用滲碳鋼，隨后摔火至硬度為HRC56~ 63 )。應(yīng)用滲氮法和氛化法，可使花鍵連接件傳動(dòng)裝置的使用壽命提高1 . 5 ~ 2 倍。當(dāng)氰化深度為0 . 2 ~0.3 mm ( HRC 50 )時(shí)，零件扭曲變形最小。
采用最佳的潤滑脂成分乃是提高因枯著或疲勞剝落而損壞的汽車萬向傳動(dòng)裝置和其它機(jī)構(gòu)中的花鍵連接的耐磨性的重要手段。在10 ”次循環(huán)試驗(yàn)中，花鍵磨損達(dá)10 協(xié)m 。當(dāng)潤滑油枯度從13 提高到75cSt 后，就可完全消除連接件中花鍵的磨損。在這些潤滑脂中加有二硫化鑰添加劑，在磨合過程中，它會(huì)防止表面擦傷，同時(shí)降低配合副的摩擦系數(shù)，且使工作溫度更低，并保持連接件正常工作到1250 次循環(huán)，即與用潤滑脂yCCA 相比，正常工作循環(huán)增加了4 倍?？紤]到潤滑脂昂貴，建議將后者用于貨運(yùn)汽車的萬向傳動(dòng)裝置和其它傳動(dòng)裝置的花鍵連接件上。
為提高花鍵連接件的耐磨性，可以采用特殊的包握金屬的潤滑脂，在潤滑脂中加有能產(chǎn)生轉(zhuǎn)移現(xiàn)象的各種金屬的顆粒，例如，為確定采用加銅合金的包覆金屬的潤滑脂(白俄羅斯共和國科學(xué)院物理技術(shù)研究所研制的巾TH 一410 和CMn - 5 )的效益，對(duì)MA3 一5549 自動(dòng)卸貨汽車上萬向傳動(dòng)的l 0個(gè)花鍵連接件進(jìn)行了使用試驗(yàn)。當(dāng)汽車經(jīng)過6 萬km 行駛里程后，零件仍處于良好的工作狀態(tài)。
用稠潤滑脂提高連接件壽命的方法，不管稠化劑類型如何，對(duì)于發(fā)生微動(dòng)磨損的連接件是不起作用的。在這種情況下，潤滑脂被磨損產(chǎn)物弄臟，而失去潤滑性能。
