互换性与测量技术基础10第10章键和花键的公差与配合

1、1第十章第十章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合第一节第一节 键联结键联结第二节第二节 花键联结花键联结2第一节第一节 键联结键联结n键联结用于齿轮、皮带轮、联轴器等键联结用于齿轮、皮带轮、联轴器等轴上零件与轴之间的结合，用以轴上零件与轴之间的结合，用以传递传递扭矩和运动扭矩和运动；当配合件之间要求作轴；当配合件之间要求作轴向移动时，还可以起向移动时，还可以起导向作用导向作用。n键联结属于可拆卸联结，应用很广。键联结属于可拆卸联结，应用很广。一、概述一、概述键的作用键的作用31）键和键槽侧面应有足够的接触面积，以承）键和键槽侧面应有足够的接触面积，以承受负荷，保证键联结的可靠性和寿命；

2、受负荷，保证键联结的可靠性和寿命；2）键嵌入轴槽要牢固可靠，以防止松动脱落，）键嵌入轴槽要牢固可靠，以防止松动脱落，又要便于拆装；又要便于拆装；3）对导向键，键与键槽间应有一定的间隙，）对导向键，键与键槽间应有一定的间隙，以保证相对运动和导向精度要求。以保证相对运动和导向精度要求。键的使用要求键的使用要求4键的分类键的分类n键的分类：键的分类：常用的键联结有常用的键联结有平键平键（包括普（包括普通平键和导向平键）、通平键和导向平键）、半圆键半圆键、切向键和切向键和楔键联结楔键联结，其中以，其中以平键及半圆键平键及半圆键应用最广应用最广泛。平键又可分为普通平键、导向平键和泛。平键又可分为普通平键

3、、导向平键和滑键，楔键可分为普通楔键和钩头楔键。滑键，楔键可分为普通楔键和钩头楔键。普通平键一般用于固定联结，而导向平键普通平键一般用于固定联结，而导向平键用于可移动的联结。用于可移动的联结。5键的类型键的类型6n平键联结的基本结构平键联结的基本结构 ： 平键联结是由平键联结是由键键、轴轴键键槽、槽、轮毂轮毂键槽构成。在工键槽构成。在工作时，通过键的侧面与轴作时，通过键的侧面与轴槽和轮毂槽的侧面相互接槽和轮毂槽的侧面相互接触来传递转矩。触来传递转矩。LAA二、键联结的公差与配合二、键联结的公差与配合普通平键的公差与配合：普通平键的公差与配合：GB/T 1095-2003半圆键的公差与配合：半圆

4、键的公差与配合：GB/T 1099-19907键和轴槽、轮毂槽的键和轴槽、轮毂槽的宽度尺寸宽度尺寸是配合尺寸。其是配合尺寸。其余尺寸，如键高、键长、余尺寸，如键高、键长、轴槽深、轮毂槽深等都属轴槽深、轮毂槽深等都属于非配合尺寸。于非配合尺寸。bD-ttD+t1hDAAt1平键联结的配合尺寸平键联结的配合尺寸8n由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因而，由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因而，键与轴槽、键与轮毂槽的配合采用键与轴槽、键与轮毂槽的配合采用 基轴制基轴制 。国家。国家标准对键宽只规定了一种公差带标准对键宽只规定了一种公差带 h8。n一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要

5、一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要 求较松求较松，相当于一个轴与两个孔相配合，且配合性，相当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质不同。国家标准对轴槽宽和轮毂槽宽各规定了三质不同。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，分别对应于种公差带，构成三种配合形式，分别对应于松联结松联结、正常联结和紧密联结正常联结和紧密联结。用于不同的场合。键宽与键。用于不同的场合。键宽与键槽宽公差带图如图示槽宽公差带图如图示 平键联结的配合类型平键联结的配合类型9平键平键b b配合公差带图配合公差带图+0-bh8H9D10h8N9JS9h8P9P9键宽公差带轴槽公差带轮毂槽公差带松联结松

6、联结正常联结正常联结紧密联结紧密联结10配合性质和应用配合性质和应用非配合尺寸公差非配合尺寸公差尺寸公差尺寸公差半圆键尺寸配合公差半圆键尺寸配合公差半圆键尺寸配合公差半圆键尺寸配合公差15键和键槽的形位精度设计键和键槽的形位精度设计 为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触面积为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触面积和可装配性，工作负荷均匀，对中性好，对键和键和可装配性，工作负荷均匀，对中性好，对键和键槽的槽的形位误差形位误差要加以控制。要加以控制。n1）键槽对轴及轮毂轴线的）键槽对轴及轮毂轴线的对称度对称度：根据不同的功：根据不同的功能要求和键宽基本尺寸能要求和键宽基本尺寸b，按，按GB/T

7、 1184-1996形形状和位置公差状和位置公差中的对称度公差中的对称度公差79级选取。级选取。n2）当键长）当键长L与键宽与键宽b之比大于或等于之比大于或等于8时，键宽时，键宽b的的两侧面在长度方向的两侧面在长度方向的平行度平行度应符合应符合GB/T 1184-1996 形状和位置公差形状和位置公差的规定：当的规定：当b 6mm时按时按7级；级； 8mm b 36mm按按6级；级；b 40mm时按时按5级选用。级选用。16n配合表面的粗糙度配合表面的粗糙度Ra值取值取1.66.3 m；n非配合表面的粗糙度非配合表面的粗糙度Ra值取值取6.312.5 m。 键和键槽的表面精度键和键槽的表面精度

8、17轴的标注示例轴的标注示例0.04 A52-0.2058r6（ ）+0.060+0.041A3.23.26.31.6 16N9（ ）0-0.0431 1、标注槽深、标注槽深d-td-t及公差及公差2 2、标注槽宽、标注槽宽b b及公差及公差3 3、标注对称度公差、标注对称度公差4 4、标注表面粗糙度、标注表面粗糙度18轮毂的标注示例轮毂的标注示例58H7（ ）+0.030A3.23.2 16JS9 (0.0215) 0.04 A62.30+0.21.61 1、标注轮毂深、标注轮毂深d+td+t1 1及及公差公差2 2、标注槽宽、标注槽宽b b及公差及公差3 3、标注对称度公差、标注对称度公差

9、4 4、标注表面粗糙度、标注表面粗糙度6.3192、键和键槽的检测、键和键槽的检测键和键槽的尺寸检测比较简单，可用各种通用计量器键和键槽的尺寸检测比较简单，可用各种通用计量器具测量，大批生产时也可用专用的极限量规来检验。具测量，大批生产时也可用专用的极限量规来检验。键槽对其轴线的对称度较重要，当工艺不能确保其精键槽对其轴线的对称度较重要，当工艺不能确保其精度时，应进行专门检测。度时，应进行专门检测。常用测量方法常用测量方法专用量规检验专用量规检验20作业作业P235 10-1减速器中有一传动轴与一零件孔采用平键联结，要求减速器中有一传动轴与一零件孔采用平键联结，要求键在轴槽和轮毂槽中均固定，并

10、且承受的载荷不大，轴与键在轴槽和轮毂槽中均固定，并且承受的载荷不大，轴与孔的直径为孔的直径为40mm，现选定键的公称尺寸为，现选定键的公称尺寸为12X8，试按，试按GB/T 1095-2003确定孔及轴槽宽与键宽的配合，并将各项确定孔及轴槽宽与键宽的配合，并将各项公差值标注在零件图上。公差值标注在零件图上。键与轴槽配合：键与轴槽配合：N9/h8键与轮毂槽配合：键与轮毂槽配合：JS9/h82 . 0012 . 003 . 35tt21第二节、花键联结第二节、花键联结n与单键相比，花键具有承载能力强、可传递较与单键相比，花键具有承载能力强、可传递较大的扭矩、定心精度高、导向性好等优点，在大的扭矩、

11、定心精度高、导向性好等优点，在汽车、机床中应用较广。汽车、机床中应用较广。n花键可作固定联结，也可作滑动联结。花键可作固定联结，也可作滑动联结。n花键的制造工艺复杂，成本较高。花键的制造工艺复杂，成本较高。一、概述一、概述花键的作用花键的作用22n保证联结强度及传递扭矩可靠；保证联结强度及传递扭矩可靠；n定心精度高；定心精度高；n滑动联结还要求导向精度及移动灵活性，滑动联结还要求导向精度及移动灵活性，固定联接要求可装配性。固定联接要求可装配性。花键联结的使用要求花键联结的使用要求23n花键联结分为花键联结分为矩形花键矩形花键、渐开线花键渐开线花键和和三三角形花键角形花键联结，其中以联结，其中以

12、矩形花键矩形花键联结应用联结应用最广泛。最广泛。花键的分类花键的分类24二、矩形花键二、矩形花键花键联结的基本构成花键联结的基本构成 ： 花键是由花键是由内花键和外花内花键和外花键键联结而成。在工作时，主联结而成。在工作时，主要要求是保证内花键（孔）要要求是保证内花键（孔）和外花键（轴）联结后有和外花键（轴）联结后有较较高的同轴度，并传递扭矩高的同轴度，并传递扭矩。1.1.花键定心方式花键定心方式矩形花键的公差与配合：矩形花键的公差与配合：GB/T 1144-200125n矩形花键的基本尺寸矩形花键的基本尺寸 ：基本尺寸有基本尺寸有小径小径d、大径大径D、键槽宽键槽宽B。键数规定为偶数，分别为

13、键数规定为偶数，分别为6 6、8 8、1010三种。三种。n定心方式的规定：定心方式的规定：由于花键联结对定心尺寸要求较由于花键联结对定心尺寸要求较高，若要三个尺寸同时起配合定心作用以保证同轴高，若要三个尺寸同时起配合定心作用以保证同轴度是很困难的，而且也没有必要。为改善加工工艺度是很困难的，而且也没有必要。为改善加工工艺性只需性只需将尺寸将尺寸B B和和D D或或d d做的较准确，使其起配合定做的较准确，使其起配合定心作用。心作用。1.1.花键定心方式花键定心方式26三种定心方式三种定心方式n国标规定矩形花键采用国标规定矩形花键采用小径定心小径定心，即，即把小径的结合把小径的结合面作为定心表

14、面，规定较高的精度；其它两个尺寸面作为定心表面，规定较高的精度；其它两个尺寸规定较低的精度。规定较低的精度。27矩形花键为什么采用小径定心？矩形花键为什么采用小径定心？因为大径定心在工艺上难于实现，如要求定心表因为大径定心在工艺上难于实现，如要求定心表面硬度高时，内花键的大径淬火后磨削加工困难。如面硬度高时，内花键的大径淬火后磨削加工困难。如采用小径定心，当定心表面硬度要求高时，外花键的采用小径定心，当定心表面硬度要求高时，外花键的小径可用成形磨削加工，而内花键小径也可用一般的小径可用成形磨削加工，而内花键小径也可用一般的内圆磨削进行加工。内圆磨削进行加工。有时也用键宽有时也用键宽B B定心，

15、主要用于承载较大、传递定心，主要用于承载较大、传递双向扭矩而对定心精度要求不高的花键。双向扭矩而对定心精度要求不高的花键。282 2、矩形花键的公差与配合、矩形花键的公差与配合n矩形花键的分类：矩形花键的分类： n按使用要求分按使用要求分：分为一般使用与精密传动两种。：分为一般使用与精密传动两种。n按联结使用要求分按联结使用要求分：分为滑动、紧滑动和固定三种配合：分为滑动、紧滑动和固定三种配合类型。类型。n每种情况下花键配合的公差等级都不相同，且矩形每种情况下花键配合的公差等级都不相同，且矩形花键结合采用花键结合采用基孔制基孔制。n当要求定位准确度高或传递扭矩大或经常有正反转当要求定位准确度高

16、或传递扭矩大或经常有正反转变动时，应选紧一些的配合，反之选松一些的配合变动时，应选紧一些的配合，反之选松一些的配合。当内、外花键需频繁相对滑动或配合长度较大时，当内、外花键需频繁相对滑动或配合长度较大时，也应选松一些的配合。也应选松一些的配合。 29矩形花键的尺寸公差带和表面粗糙度矩形花键的尺寸公差带和表面粗糙度30花键形位精度设计花键形位精度设计 形位误差对花键结合的传力性能和装配性能影形位误差对花键结合的传力性能和装配性能影响很大，主要是响很大，主要是位置度（包括键、槽的等分度）位置度（包括键、槽的等分度）。键（槽）宽位置度公差与小径尺寸公差的关系应键（槽）宽位置度公差与小径尺寸公差的关系

17、应符合最大实体要求。符合最大实体要求。位置度位置度采用最大实体原则，用花键综合量规检验。采用最大实体原则，用花键综合量规检验。31花键形位精度设计花键形位精度设计32 不用综合量规进行综合检验时，可将位置度公差改为不用综合量规进行综合检验时，可将位置度公差改为键宽的键宽的对称度对称度公差和键齿的公差和键齿的等分度等分度公差，并按独立原则公差，并按独立原则要求。要求。33花键形位精度设计花键形位精度设计34花键图样标注示例花键图样标注示例35内、外花键标注示例内、外花键标注示例n矩形花键的尺寸公差带代号和配合代号按照矩形花键的尺寸公差带代号和配合代号按照花键规格规定的次序标注，即花键规格规定的次

18、序标注，即N Nd dD DB B。即：即：n内花键：内花键：6 62 23H73H726H1026H106H11 GB/T 1144-20016H11 GB/T 1144-2001n外花键：外花键：6 62 23f73f726a1126a116d10 GB/T 1144-20016d10 GB/T 1144-2001n花键副：花键副： 1011611102677236dHaHfHGB/T 1144-2001GB/T 1144-2001362 2、矩形花键的检测、矩形花键的检测单件小批生产单件小批生产，可用，可用通用量具通用量具分别对各尺寸进行单项测分别对各尺寸进行单项测量，并检测键宽的对称度、键齿量，并检测键宽的对称度、键齿( (槽槽) )的等分度和大小径的同的等分度和大小径的同轴度等形位误差项目；轴度等形位误差项目；大批量生产大批量生产，一般都采用，一般都采用量规量规进行检验，即用综合通规进行检验，即用综