20第十九键、花键的互换性.doc

键、花键的互换性第十九章 键、花键的互换性第一节 单键联接的公差与配合单键中普通平键和半圆键应用最广，故本节仅介绍平键和半圆键的公差与配合。其结构尺寸见图19.1所示。一、配合尺寸的公差与配合键联接是通过键的侧面分别与轴槽和轮毂槽的侧面相互接触来传递运动和扭矩的。因此它们的宽度b是主要配合尺寸。键是标准件，键联接采用基轴制配合。国标GB/T10951979平键 键和键槽的剖面尺寸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，从而构成了三种不同性质的配合。按照配合的松紧不同，普通平键联接分为较松联接、一般联接和较紧联接；半圆键分为一般联接和较紧联接。各种配合的配合性质及应用见表19.1。键宽与键槽宽的公差带见图19.2。表19.1 键与键槽的配合键的类型配合种类尺寸b的公差带配合性质及应用键轴槽毂槽平键较松h9H9D10 主要用于导向平键，导向平键装在轴上，用螺钉固定，轮毂可在轴上滑动，也用于薄型平键。一般N9JS9 键压在轴槽中固定，用于传递一般载荷，也用于薄型平键。较紧P9P9 键压在轴槽和轮毂槽中固定。主要用于传递重载、冲击载荷及双向传递扭矩的场合，也用于薄型平键。半圆键一般N9JS9定位及传递扭矩。较紧P9表19.2和表19.4分别为平键、半圆键与键槽的剖面尺寸及键槽的极限偏差；表19.3和表19.5分别为平键、半圆键的极限偏差。平键联接的非配合尺寸中，轴槽深t和轮毂槽深t1的公差带由国家标准GB/Tl0951979规定，见表19.2。键高h的公差带为h11，键长L的公差带为h14，轴槽长度的公差带为H14，半圆键直径d1的公差带为h12。为了便于测量，在图样上对轴槽深t和轮毂槽深t1分别标注尺寸“dt”和“d+t1”（d为孔和轴的基本尺寸）。二、形位公差和表面粗糙度的选用为了保证键和键槽的侧面具有足够的接触面积和避免装配困难，国家标准对键和键槽的形位公差作了以下规定：（1）键槽的实际中心平面会在径向产生偏移和在轴向产生倾斜，造成键槽的对称度误差。于是，国家标准分别规定了轴键槽和轮毂键槽对孔的轴线的对称度公差。对称度公差等级按国标GB/T I184一1996，一般取79级。（2）对于键长L与键宽b之比大于或等于8的平键，国标规定了键的两个侧面的平行度公差。当b6mm时，公差等级取7级；当b836mm时，公差等级取6级；当b40 mm时，公差等级取5级。键和键槽配合面的表面粗糙度参数值一般取1.66.3m，非配合面的值取12.5m。图19.1 普通平键和半圆键联接结构尺寸图19.2 键宽与键槽宽的公差带图 102 表19.2 平键的键和键槽剖面尺寸及键槽的极限偏差（摘自GB/T10951979）（mm）轴键键 槽公差直径d公称尺寸bh宽 度 b深 度半 径 公称尺寸b极 限 偏 差轴 t轮 毂 t1较松键联接一般键联接较紧键联接轴H9毂D10轴N9毂JS9轴和毂P9公差极限偏差公差极限偏差最小最大2230878+0.0360+0.098+0.03600.0360.0180.0150.0154.0+0.203.3+0.200.160.253038108105.03.30.250.40384412812+0.0430+0.120+0.05000.0430.02150.0180.0615.03.34450149145.53.850581610166.04.358651811187.04.46575201220+0.0520+0.149+0.00500.0520.0260.0220.0747.54.90.400.5075852214229.05.485952512259.05.49511028162810.06.4表19.3 平键极限偏差（摘自GB/T10961979）（mm）b公称尺寸8101214161820222528极限偏差h900.03600.04300.052h公称尺寸7891011121416极限偏差h1100.09000.110表19.4 半圆键的键和键槽剖面尺寸及键槽的极限偏差（mm）轴 颈d键键 槽键传递扭矩键定位作用公称尺寸bhd1宽 度 b深 度半 径 公称尺寸极 限 偏 差轴 t轮 毂 t1一般键联接较紧键联接轴N9毂JS9轴和毂P9公差极限偏差公差极限偏差最小最大81012153.05.0133.00.0040.0290.0120.0060.0313.8+0.201.4+0.100.080.16101215183.06.5163.05.31.40.160.25121418204.06.5164.000.0300.0150.0120.0425.01.8141620224.07.5194.06.01.8161822255.06.5165.04.52.3182025285.07.5195.05.52.3202228325.09.0225.07.02.3222532366.09.0226.06.5+0.302.8252836406.010.0256.07.52.8+0.20表19.5 半圆键极限偏差（mm）键 宽b键 高h直 径d公差尺寸极限偏差h9公差尺寸极限偏差h11公差尺寸极限偏差h123.000.0255.000.0751300.1803.06.500.090164.000.0306.5165.07.5164.06.51900.2105.07.5195.09.0226.09.0226.010.025三、键槽尺寸和形位公差图样标注键槽尺寸和形位公差图样标注参见图19.3所示。 （a）轴槽 （b）轮毂槽图19.3 键槽尺寸和形位公差标注示例第二节 矩形花键联接的公差与配合一、矩形花键的主要参数和定心方式国标GB/T11441987矩形花键尺寸 公差和检验规定矩形花键的主要参数为大径D、小径d、键宽和键槽宽B，见图19.4所示。键数规定为偶数，有6，8，10三种。按承载能力不同，矩形花键分为中、轻两个系列。中系列的键高尺寸较大，承载能力强；轻系列的键高尺寸较小，承载能力低。矩形花键的尺寸系列见表19.6。图19.4 矩形花键的主要尺寸表19.6 矩形花键尺寸系列（摘自GB/T11441987）（mm）小径d轻 系 列中 系 列规 格NdDB键数N大径D键宽B规 格NdDB键数N大径D键宽B11611143614313613163.56163.5166162046204186182256225216212556255236232666266623286628628628327632762834763473283236683668323868386628626812868128627212872127210727812107812107282121082121121011212028101201810112125281012518根据定心要求不同，定心方式有三种：按大径定心；按小径定心；按键宽定心。国标GB/T11441987和GB/T11442001规定矩形花键用小径定心。二、矩形花键的公差与配合国标GB/T11442001规定，矩形花键的尺寸公差采用基孔制。矩形花键配合的精度，按其使用要求分为一般用和精密传动用两种。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19.7所列。三、矩形花键的形位公差和表面粗糙度由于矩形花键联接表面复杂，键长与键宽比值较大，形位误差对花键联接的装配性能和传递扭矩与运动的性能影响很大，是影响联接质量的重要因素，因此，GB/T11441987对矩形花键的形位公差作了以下规定：（1）为了保证定心表面的配合性质，内、外花键小径（定心直径）的尺寸公差和形位公差的关系必须采用包容要求。即当小径d的实际尺寸处于最大实体状态时，它必须具有理想形状，只有当小径d的实际尺寸偏离最大实体状态时，才允许有形状误差。（2）在大批量生产时，采用花键综合量规来检验矩形花键，因此要求键宽遵守最大实体要求。对键和键槽规定位置度公差，位置度公差见表19.8，图样标注见图19.5所示。（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，对称度公差见表19.9，图样标注见图19.6所示。（4）对于较长的花键，国家标准末作规定，可根据产品性能，自行规定键（键槽）侧对小径d轴线的平行度公差。以小径为定心时，矩形花键各结合面的表面粗糙度要求见表19.10。表19.7 矩形内、外花键的尺寸公差带用途内 花 键外 花 键装配形式小径d大径D键宽B小径d大径D键宽B拉削后不热处理拉削后热处理一般用H7H10H9H11f7a11d10滑动g7f9紧滑动h7h10固定精密传动用H5H7、H9f5d8滑动g5f7紧滑动h5h8固定H6f6d8滑动g6f7紧滑动h6h8固定表19.8 矩形花键位置度公差值t1（摘自GB/T11442001）（mm）键槽宽或键宽B33.567101218t1键槽宽0.0100.0150.0200.025键宽滑动、固定0.0100.0150.0200.025紧滑动0.0060.0100.0130.016表19.9 矩形花键对称度公差值t2（摘自GB/T11442001）（mm）键槽宽或键宽B33.567101218t2一般用0.0100.0120.0150.018精密传动用0.0060.0080.0090.011表19.10 矩形花键粗糙度推荐值加 工 表 面内 花 键外 花 键不大于/m小 径大 径键 侧1.60.96.33.26.31.6（a）外花键 （b）内花键图19.5 花键位置度公差标注示例（a）外花键 （b）内花键图19.6 花键对称度公差标注示例四、矩形花键的图样标注及标注方式矩形花键的标注代号按顺序包括以下项目：键数N、小径d、大径D、键（键槽）宽B，其各自的公差带代号或配合代号标注于基本尺寸之后。例 某矩形花键，键数N8，小径d40mm，配合为H6/f6；大径D=54mm，配合为H10/a11；键（键槽）宽B=9mm，配合为H9/d8。其标注如下：花键规格： NdDB 840549花键副：标注花键规格和配合代号 840549 GB/T11442001内花键：标注花键规格和尺寸公差带代号 840H654H109H9 GB/T11442001外花键：标注花键规格和尺寸公差带代号 840f654a119d8 GB/T11442001习 题1.有一齿轮与轴的联接用平键传递扭矩。平键尺寸mm，28mm。齿轮与轴的配合为，平键采用一般联接。试查出键槽尺寸偏差，形位公差和表面粗糙度，分别标注在轴和齿轮的横剖面上。2.某机床变速箱中有一个6级精度齿轮的花键孔与花键轴联接，花键规格为：626306，花键孔长30mm、花键轴长75mm，齿轮花键孔经常需要相对花键轴作轴向移动，要求定心精度较高。试确定：（1）齿轮花键孔和花键轴的公差带代号，计算小径、大径、键（键槽）宽的极限尺寸。（2）分别写出在装配图上和零件图上的标记。（3）绘制公差带图，并将各参数的基本尺寸和极限偏差标注在图上。3. 减速器中有一传动轴与一零件孔采用半键联结，要求键在轴槽和轮毅槽中均固定、且承受的载荷不大，轴与孔的直径都为，现要选定键的公称尺寸为l 2mm8mm。试确定槽宽及槽宽深的基本尺寸及其上、下偏差，并确定相应的形位公