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建立了潜油电泵机组花键轴与花键套三维接触非线性有限元分析模型,得到了传递扭矩时花键轴与花键套的应力分布,最大应力发生在花键与过渡段连接的键侧根部处.通过对花键轴键侧外圆弧和内圆弧2种设计方案进行应力计算和对比分析知,内圆弧设计比外圆弧的最大应力下降了12.53%,键侧根部应力集中系数下降10.77%,为键侧根部圆弧设计提供了理论依据和分析方法.