花键的公差配合

第八章键 花键的公差与配合 学习要求 1 了解平键联接的的特点 2 掌握平键联接的公差与配合 形位公差和表面粗糙度的选用与标注 3 掌握花键联接的公差与配合 形位公差和表面粗糙度的选用与标注 教学内容 1 概述 2 平键联接的公差与配合 3 花键联接的公差与配合 概述 键与花键常用于轴与轴上的传动件之间的可拆卸联结 用以传递转矩和运动 当配合件之间要求作轴向移动时 还可以起导向作用 键的分类 键的分类 平键 包括普通平键和导向平键 半圆键 切向键和楔键联结 其中以平键联结应用最广泛 平键配合的精度设计 包括 1 尺寸精度设计2 形位精度设计3 表面粗糙度的精度设计 平键联结的基本构成 平键联结是由键 轴键槽 轮毂键槽构成 在工作时 通过键的侧面与轴槽和轮毂槽的侧面相互接触来传递转矩 平键联结的配合尺寸 键和轴槽 轮毂槽的宽度尺寸b是配合尺寸 应规定较小的公差 其余尺寸 如键高 键长 轴槽深 轮毂槽深等都属于非配合尺寸 应规定较大的公差 b d t t d t1 h d L A A A A 平键联接的特点 在设计平键联接时 当轴径d确定后 根据d就可确定平键的规格参数 一 平键配合的精度设计 1 尺寸精度设计 1 平键联结的配合制 平键为标准件 采用基轴制 2 平键联结的精度已标准化 国家标准对键宽只规定了一种公差带h9 国家标准对轴槽宽和轮毂槽宽各规定了三种公差带 构成三种配合形式 较松键联结 一般键联结和较紧键联结 一 一 平键配合的精度设计 1 尺寸精度设计 为保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触面积和可装配性 1 规定轴槽对轴的基准轴线和轮毂槽对孔的基准轴线的对称度公差 一般可按GB T1184 1996 形状和位置公差 7 9级选取 查表时 公称尺寸是指键宽 2 当平键的键长与键宽之比 L b 8时 应规定键宽b的两工作侧面在长度上的平行度要求 当b 6mm时 公差等级取7级 当b 8 36mm时 公差等级取6级 当b 40mm时 公差等级取5级 一 平键配合的精度设计 2 形位精度设计 配合面Ra上限值取1 6 3 2 m非配合面Ra上限值取6 3 m 一 平键配合的精度设计 3 表面粗糙度设计 轴的标注示例 0 02A 52 0 2 0 58r6 0 060 0 041 A 1 6 1 6 3 2 1 6 16N9 0 0 043 1 标注槽深d t1及公差2 标注槽宽b及公差3 标注对称度公差4 标注表面粗糙度 轮毂的标注示例 58H7 0 03 0 A 1 6 1 6 16JS9 0 021 0 02A 62 3 0 0 2 1 6 1 标注轮毂深d t1及公差2 标注槽宽b及公差3 标注对称度公差4 标注表面粗糙度 3 2 二 花键配合的精度设计 1 花键联接的特点花键分为内花键 花键孔 和外花键 花键轴 它是把键和轴 键槽和轮毂联结成一整体的联结件 它既可以是固定联结 也可以是滑动联结 特点 联结可靠 强度高 可以传递较大的转矩 且孔 轴定心精度高和导向精度高等 2 矩形花键主要参数 使用要求 定心方式 矩形花键的基本尺寸 小径d 大径D 键槽宽B 键数规定为偶数 分别为6 8 10三种 使用要求 1 定心要求 保证内 外花键的同轴度 2 键侧面与键槽侧面接触均匀 保证传递一定的转矩 3 对于滑动花键 内外花键要有一定间隙 4 花键的分度准确 定心方式 国家标准规定采用小径定心 即把小径的结合面作为定心表面 规定较高的精度 大径尺寸规定较低的精度 由于键宽传递扭矩 所以也规定较高的尺寸精度 二 花键配合的精度设计 1 尺寸精度设计 1 公差带 矩形花键配合的精度 按其使用要求分为一般级和精密级传动两种 精密级用于机床变速箱中 其定心精度要求高或传递扭矩较大 一般级适用于汽车 拖拉机的变速箱中 内 外花键的尺寸公差带和装配形式见表 2 配合制 基孔制 3 配合种类 依据内 外花键相对运动情况而定 大径采用 H10 a11一种 1 小径d的极限尺寸应遵守包容原则 因为小径是花键联结的定心尺寸 必须保证其配合性质 所以内 外花键小径d的极限尺寸应遵守包容原则 2 在大批量生产时 采用花键综合量规来检验矩形花键 因此需要遵守最大实体要求 对键 键槽 只需要规定位置度公差 综合控制角位置 对称度 平行度 3 在单件 小批量生产时 对键 键槽 宽规定对称度公差和等分度公差 并遵守独立原则 两者同值 二 花键配合的精度设计 2 形位精度设计 关于最大实体原则的讨论 1 键槽宽B 7mm MMS 基准孔D 28mm MMS 位置度为0 02mm2 键槽宽B 7 09mm LMS 基准孔D 28mm MMS 位置度为0 02 0 09 0 11mm3 键槽宽B 7 09mm LMS 基准孔D 28 021mm LMS 位置度为 0 02 0 09 0 021 0 131mm A 内 外花键标注示例 花键表面粗糙度推荐值 二 花键配合的精度设计 3 表面粗糙度设计 小结 1 平键 半圆键联接的公差与配合平键联接的键宽与键槽宽b是决定配合性质和配合精度的主要参数 平键 半圆键联接采用基轴制配合 国标对键宽规定了一种公差带 h9 对轴和轮毂的键槽宽各规定了三种公差带 由这些公差带构成三组配合 分别得到规定的三种联接类型 即较松联接 一般联接和较紧联接 应根据使用要求和应用场合确定其配合类别 平键 半圆键联接的非配合尺寸精度要求较低 它们的公差分别见教材表 2 矩形花键联接的定心方式及极限与配合花键有矩形花键 渐开线花键和三角形花键 其中矩形花键应用最广 国标规定了矩形花键联接的尺寸系列 定心方式及极限与配合 1 矩形花键联接定心方式矩形花键有大径 D 结合面 小径 d 结合面和键侧 B 结合面 D d B分别为三个结合面的配合尺寸 其中只有一个为主要结合面 它决定花键联接的配合性质 称为定心表面 按定心表面的不同 矩形花键有大径D定心 小径d定心 和键 槽 宽B定心三种定心方式 国标规定矩形花键采用小径定心 2 矩形花键的极限与配合 从 极限与配合 标准中选出 矩形花键的极限与配合分为一般用途的矩形花键和精密传动的矩形花键 它们的公差带见表8 7 矩形花键的配合采用基孔制 即内花键的D d 和B的基本偏差不变 依靠改变外花键的D d和B的基本偏差 以获得不同松紧的配合 由这些公差带构成内 外花键的各种配合 配合的种类和配合特点见本章相关内容 分别得到三种联接形式 即滑动联接 紧滑动联接和固定联接 配合的选择主要应根据定心精度要求 传递转矩的大小以及是否有轴