键和花键的公差与检测_图文

1、第八章键和花键的公差与检测授课课题:键和花键的公差与检测目的要求:1、了解平键、矩形花键结合的种类与特点;2、掌握平键和矩形花键连接的公差与配合的特点;掌握矩形花键连接的定心方式;3、了解渐开线花键的公差与配合的特点;4、了解平键与矩形花键的标注。重点:1、平键连接的公差与配合的选用与标注;2、矩形花键连接的公差与配合的选用与标注。难点:矩形花键连接的公差与配合的选用学时:1学时作业:9-2,9-4;9-5,9-6,9-7,9-8。 概述键连接和花键连接是一种可拆连接,广泛用于轴和轴上传动(如齿轮、带轮、链轮、联轴器等之间的连接,以传递扭矩,也可用作轴上传动件的导向,如变速箱中变速齿轮花键孔与

2、花键轴的连接。键又称单键,可分为平键、半圆键和楔形键等。键结合紧凑、简单、可靠、装卸方便,容易加工,在机械中 应用广泛。花键可分为矩形花键和渐开花键等,本章只讨论平键和矩形花键。一、单键1、单键联结的结构和主要的几何参数 平键连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,键宽和键槽宽b是决定配合性质的主要互换性参数,是配合尺寸,应规定较小的公差;而键的高度h和长度L及轴槽深度t和轮毂槽深度t1均为非配合尺寸,应给予较大的公差。2、单键联结的极限与配合键结合的性质表现为与键槽宽的配合,因为键由型钢制成,是标准件,因此键连接采用基轴制配合。通过规定不同的键槽宽公差带来

3、满足不同键联接的配合性能要求。按照配合的松紧不同,普通单键联接分为较松联接、一般联接和较紧联接;半圆键只有一般联接和较紧联接。键与键槽的配合尺寸的公差带配合 键 轴槽 毂槽配合性质及适用场合轻松 h9H9D10用于导向平键,导向平键装在轴上,借螺钉固定,轮毂可在轴上滑动,也用于薄型平键。一般 h9N9J S9普通平键或半圆键压在轴槽中固定,轮毂顺着键侧套到轴上用于传D I递 递一般载荷,也用于薄型平键、楔键的轴槽和轮较紧 h9P9P9普通平键或半圆键压在轴槽和轮毂中,均固定。用于传递重载荷和冲击载荷或双向传递扭矩,也用于薄型平键。3、平键连接的形位公差为了保证键和键槽的侧面具有足够的接触面积和

4、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由于键槽的实际中心平面在径向产生偏移和轴向产生倾斜,造成了键槽的对称度误差,应分别规定轴槽和轮毂槽对轴线的对称度公差。对称度公差等级按国家标准G B/T11841996选取,一般取79级。(2当平键的键长L与键宽b之比大于或等于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b6m m时,公差等级取7级;当b836m m时,公差等级取6级;当b40m m时,公差等级取5级。键和键槽配合面的表面粗糙度参数值R a一般取1.66.3m,非配合面的R a值取12.5m。二、矩形花键1、矩形花键结合主要参数和定心方式花键连接是通过花键孔

5、和花键轴作为连接件以传递扭矩和轴向移动的,与平键连接相比,具有定心精度高、导向性好等优点。同时,由于键数目的增加,键与轴连接成一体,轴和轮毂上承受的载荷分布比较均匀,因此可以传递较大的扭矩,连接强度高,连接也更可靠。花键可用作固定连接,也可用作滑动连接,在机械结构中应用较多。国家标准G B/T11442001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。为了便于加工和测量,键数规定为偶数,有6、8、10三种。按承载能力不同,矩形花键可分为中、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,承载能力较低。矩形花键连接的结合面有三个,即大径结

6、合面、小径结合面和键侧结合面。要保证三个结合面同时达到高精度的配合是很困难的,也无此必要。因此,为了保证使用性质和改善加工工艺,只要选择其中一个结合面作为主要配合面,对其尺寸规定较高的精度,作为只要配合尺寸,以确定内、外花键的配合性质,并起定心作用。该表面称为定心表面。矩形花键的定心方式有三种:按大径D定心、 按小径d定心和按键宽B定心。对于起定心作用的尺寸应要求较高的配合精度,非定心尺寸要求可低一些,但对键宽这一配合尺寸,无论是否起定心作用,都应要求较高的配合精度,因为扭矩是通过键和键槽的侧面传递的。2、矩形花键联接极限与配合的选用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两种。精

7、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95。定心直径d的公差等级高,要求严。D的公差带在一般情况下,内、外花键取相同的公差等级,这个规定不同于普通光滑孔、轴配合(一般精度较高的情况下,孔比轴低一级。主要是考虑到矩形花键采用小径定心,使加工难度由内花键转为外花键。但在有些情况下,内花键允许与提高一级的为花键配合,公差带为H7的内花键可以与公差带为f6、g6、h6的外花键配合;公差带为H6的内花键可以与公差带为f5、g5、h5的外花键配合。这主要是考虑矩形花键常用来作为齿轮的基准孔,有可能出现外花键的定心直径公

8、差等级的情况。矩形花键连接采用基孔制,可以减少加工和检测内花键用花键拉刀和花键量规的规格和数量,并规定了最松的滑动配合、略松的紧滑动配合和较紧的固定配合。此固定配合仍属于光滑圆柱体配合的间隙配合,但由于形位误差的影响,故配合变紧。对于内、外花键之间要求有相对移动,而且移动距离长、移动频率高的情况,应选用配合间隙较大的滑动连接,以保证运动灵活性并使配合面间有足够的润滑油层,如汽车、拖拉机等变速箱中的变速齿轮与轴的连接。对与内、外花键之间虽有相对滑动,但定心精度要求高,传递扭矩大或经常有反向转动的情况,则应选用固定配合。3、 矩形花键的形位公差和表面粗糙度由于矩形花键连接表面复杂,键长与键宽比值较

9、大,形位误差对花键连接的装配性能和传递扭矩与运动的性能影响很大,是影响连接质量的重要因素,因此必须对其加以控制。国家标准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。(2在大批量生产时,采用花键综合量规来检验矩形花键,因此对键宽需要遵守最大实体要求。对键和键槽只需要规定位置度公差,位置度公差见表86,图样标注如图89所示。4、矩形花键的标注方式矩形花键的标注代号按顺序表示为键数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各基本尺寸之后。某矩形花键连接,键数N =8,小径d =40m m ,配合为H 6/f 6;大径D =54m m ,配合为H 10/a 11;键(键槽宽B =9m m ,配合为H 9/d 8。其标注如下:花键规格: N ×d ×D ×B 8×40×54×9花键副:在装配图上标注花键规格和配合代号8×40