键和花键的互换性ppt课件

1、8.3 矩形花键结合的互换性矩形花键结合的互换性8.2 平键结合的互换性平键结合的互换性8.1 概述概述8.1.1 键结合的用途键结合的用途 键结合和花键结合是机械产品中普遍运用键结合和花键结合是机械产品中普遍运用的结合方式之一，在机械工程中运用广泛，它的结合方式之一，在机械工程中运用广泛，它用作轴和轴上传动件用作轴和轴上传动件(如齿轮、皮带轮、手轮如齿轮、皮带轮、手轮和联轴节等和联轴节等)之间的可拆结合，用以传送扭矩之间的可拆结合，用以传送扭矩和运动。和运动。 当轴与传动件之间有轴向相对运动要求时，当轴与传动件之间有轴向相对运动要求时，键结合和花键结合还能起导向作用，如变速箱键结合和花键结合

2、还能起导向作用，如变速箱中变速齿轮花键孔与花键轴的结合，使齿轮可中变速齿轮花键孔与花键轴的结合，使齿轮可以沿花键轴挪动以到达变换速度的目的。以沿花键轴挪动以到达变换速度的目的。 8.1 概述概述8.1.2 键结合的分类键结合的分类 键结合可分为单键结合和花键结合两大类。键结合可分为单键结合和花键结合两大类。单键可分为平键、半圆键和楔形键等几种，其中单键可分为平键、半圆键和楔形键等几种，其中平键又可分为普通平键、导向平键和滑键。花键平键又可分为普通平键、导向平键和滑键。花键分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键三种。分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键三种。其中平键和矩形花键运用比较广泛。其中平键

3、和矩形花键运用比较广泛。1.单键结合单键结合 采用单键结合时，在孔和轴上均铣出键槽，采用单键结合时，在孔和轴上均铣出键槽，再经过单键结合在一同。再经过单键结合在一同。单键按其构造外形不同分为四种：2.花键结合花键结合 花键结合按其键齿外形分为矩形花键、渐开花键结合按其键齿外形分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键三种，其构造如图。线花键和三角形花键三种，其构造如图。 (a)矩形花键矩形花键 (b)渐开线花键渐开线花键 (3)三角形花键三角形花键花键结合的种类花键结合的种类与单键结合比较，花键结合有如下优点：与单键结合比较，花键结合有如下优点：1)键与轴或孔为一整体，强度高，负荷分布均匀，键与轴或

4、孔为一整体，强度高，负荷分布均匀，可传送较大的扭矩。可传送较大的扭矩。2结合可靠，导向精度高，定心性好，易到达较结合可靠，导向精度高，定心性好，易到达较高的同轴度要求。高的同轴度要求。3)花键的加工制造比单键复杂，故其本钱较高。花键的加工制造比单键复杂，故其本钱较高。 本章只讨论普通平键和矩形花键。本章只讨论普通平键和矩形花键。8.2.1 普通平键结合的构造和几何参数普通平键结合的构造和几何参数 普通平键结合经过键的侧面与轴键槽和轮毂键槽的侧普通平键结合经过键的侧面与轴键槽和轮毂键槽的侧面相互接触来传送扭矩。键的上外表和轮毂键槽间留有一面相互接触来传送扭矩。键的上外表和轮毂键槽间留有一定的间隙

5、，其构造如以下图所示。定的间隙，其构造如以下图所示。 普通平键结合的几何参数普通平键结合的几何参数 8.2 平键结合的互换性平键结合的互换性8.2.2 普通平键的公差与配合普通平键的公差与配合1.平键结合的极限与配合平键结合的极限与配合 1)配合尺寸的公差带和配合种类配合尺寸的公差带和配合种类 普通平键结合中，键宽和键槽宽普通平键结合中，键宽和键槽宽b是配合尺是配合尺寸，应规定较严厉的公差。因此，键宽和键槽宽寸，应规定较严厉的公差。因此，键宽和键槽宽结合的精度设计是主要研讨的问题。结合的精度设计是主要研讨的问题。 键由型钢制成，是规范件，相当于极限与配键由型钢制成，是规范件，相当于极限与配合中

6、的轴。因此，键宽和键槽宽采用基轴制配合。合中的轴。因此，键宽和键槽宽采用基轴制配合。国家规范国家规范GBT 10952019和和GBT 10962019均从均从GBT 18012019中选取尺寸公差带。中选取尺寸公差带。 对键宽规定一种公差带，对轴和轮毂的键槽宽各规定对键宽规定一种公差带，对轴和轮毂的键槽宽各规定三种公差带，构成三组配合，即松结合、正常结合和严密三种公差带，构成三组配合，即松结合、正常结合和严密结合；以满足各种不同用途的需求。普通平键和键槽宽度结合；以满足各种不同用途的需求。普通平键和键槽宽度b的公差带见以下图，其运用见表的公差带见以下图，其运用见表8-3。普通平键宽和键槽宽度

7、公差带普通平键宽和键槽宽度公差带 2)非配合尺寸的公差带非配合尺寸的公差带 普通平键高度普通平键高度h的公差带普通采用的公差带普通采用h11；平；平键长度键长度l的公差带采用的公差带采用h14；轴键槽长度；轴键槽长度L的公差的公差带采用带采用H14。 GBT 1095-2019对轴键槽深度对轴键槽深度t1和轮和轮毂键槽深度毂键槽深度t2的极限偏向作了专门规定。为了便的极限偏向作了专门规定。为了便于丈量，在图样上对轴键槽深度和轮毂键槽深度于丈量，在图样上对轴键槽深度和轮毂键槽深度分别标注分别标注“d-t1和和“d+t2，其极限偏向分别按，其极限偏向分别按t1和和t2的极限偏向选取，但的极限偏向选

8、取，但“d-t1的上偏向为的上偏向为零，下偏向取负号。零，下偏向取负号。 2.平键结合的极限配合选用平键结合的极限配合选用 平键结合配合的选用，主要是根据运用要求平键结合配合的选用，主要是根据运用要求和运用场所确定其配合种类。和运用场所确定其配合种类。 对于导向平键应选用松结合，由于在这种方对于导向平键应选用松结合，由于在这种方式中，由于形位误差的影响，使键式中，由于形位误差的影响，使键(h8)与轴槽与轴槽(H9)的配合实践上为不可动结合，而键与轮毂槽的配合实践上为不可动结合，而键与轮毂槽(D10)的配合间隙较大，因此，轮毂可以相对轴的配合间隙较大，因此，轮毂可以相对轴挪动。挪动。 对于接受重

9、载荷、冲击载荷或双向扭矩的情对于接受重载荷、冲击载荷或双向扭矩的情况，应选用严密结合，由于这时键况，应选用严密结合，由于这时键(h8)与键槽与键槽(P9)配合较紧，再加上形位误差的影响，使之结配合较紧，再加上形位误差的影响，使之结合严密、可靠。合严密、可靠。 除了上述两种情况外，对于接受普通载荷，除了上述两种情况外，对于接受普通载荷，思索拆装方便，应选用正常结合。思索拆装方便，应选用正常结合。3.形位公差和外表粗糙度选用形位公差和外表粗糙度选用 为保证键侧与键槽侧面之间有足够的接触面为保证键侧与键槽侧面之间有足够的接触面积和防止装配困难，应分别规定轴槽和轮毂槽的积和防止装配困难，应分别规定轴槽

10、和轮毂槽的对称度公差。对称度公差按对称度公差。对称度公差按GBT 11842019确定，普通取确定，普通取79级。级。对称度公差的公称尺寸是指键宽对称度公差的公称尺寸是指键宽b。 当平键的键长当平键的键长l与键宽与键宽b之比大于或等于之比大于或等于8时，时，应规定键的两任务侧面在长度方向上的平行度要应规定键的两任务侧面在长度方向上的平行度要求，这时平行度公差也是按求，这时平行度公差也是按GBT 1184-2019的规定选取：当的规定选取：当b6 mm时，公差等级取时，公差等级取7级；当级；当b836 mm时，公差等级取时，公差等级取6级；当级；当b40 mm时，公差等级取时，公差等级取5级。级

11、。 键槽配合外表的外表粗糙度键槽配合外表的外表粗糙度Ra上限值普通取上限值普通取1.63.2 m，非配合外表取，非配合外表取6.3m。 4.键槽尺寸和公差在图样上的标注键槽尺寸和公差在图样上的标注 轴槽和轮毂槽的剖面尺寸、形位公差及外表轴槽和轮毂槽的剖面尺寸、形位公差及外表粗糙度在图样上的标注如以下图所示，其中图粗糙度在图样上的标注如以下图所示，其中图(a)为轴槽标注例如，图为轴槽标注例如，图(b)为轮毂槽标注例如。为轮毂槽标注例如。键槽标注例如键槽标注例如 GBT 1144-2019，规定了矩形花键结合的，规定了矩形花键结合的尺寸系列、定心方式、公差与配合、标注尺寸系列、定心方式、公差与配合

12、、标注方法及检验规那么。为了便于加工和丈量，方法及检验规那么。为了便于加工和丈量，矩形花键的键数矩形花键的键数N为偶数，有为偶数，有6、8、10三三种。种。 按承载才干的不同，矩形花键可分为按承载才干的不同，矩形花键可分为中、轻两个系列。矩形花键的尺寸系列见中、轻两个系列。矩形花键的尺寸系列见表表8-4。 8.3 矩形花键结合的互换性矩形花键结合的互换性8.3.1 矩形花键的几何参数和定心方式矩形花键的几何参数和定心方式1.矩形花键的几何参数矩形花键的几何参数 矩形花键结合的几何参数有大径矩形花键结合的几何参数有大径D、小径、小径d和和键数键数N、键槽宽、键槽宽B，如下图，其中图，如下图，其中

13、图 (a)为内花为内花键，键，(b)为外花键。为外花键。矩形花键的主要尺寸矩形花键的主要尺寸2.矩形花键的定心方式矩形花键的定心方式 花键结合的主要要求：保证内、外花键结合后具花键结合的主要要求：保证内、外花键结合后具有较高的同轴度，并能传送扭矩。有较高的同轴度，并能传送扭矩。 矩形花键有大径矩形花键有大径D、小径、小径d和键与键槽宽和键与键槽宽B三三个主要尺寸参数。键和键槽不论能否作为定心尺个主要尺寸参数。键和键槽不论能否作为定心尺寸，都要求较高的尺寸精度，并要求保证键侧面寸，都要求较高的尺寸精度，并要求保证键侧面与键槽侧面接触均匀性，保证传送一定的扭矩，与键槽侧面接触均匀性，保证传送一定的

14、扭矩，为此，必需保证具有一定的配合性质。为此，必需保证具有一定的配合性质。 根据定心要求的不同，分为三种定心方式：根据定心要求的不同，分为三种定心方式：按大径按大径D定心；按小径定心；按小径d定心；按键宽定心；按键宽B定心。定心。 矩形花键结合的定心方式矩形花键结合的定心方式 国家规范国家规范GBT1144-2019规定矩形花键用小径定心，由规定矩形花键用小径定心，由于小径定心有一系列优点：于小径定心有一系列优点： 1小径定心的小径定心的 定心精度高，稳定性好，有利于定心精度高，稳定性好，有利于提高产品性能、质量和技术程度。提高产品性能、质量和技术程度。 2有利于简化加工工艺，降低消费本钱。尤

15、其是有利于简化加工工艺，降低消费本钱。尤其是对于内花键定心外表的加工，采用磨削加工方法，对于内花键定心外表的加工，采用磨削加工方法，可以减少本钱较高的拉刀规格，也易于保证外表质可以减少本钱较高的拉刀规格，也易于保证外表质量。量。 3与国际规范规定完全一致，便于技术引进，有与国际规范规定完全一致，便于技术引进，有利于机械产品的进出口和技术交流。利于机械产品的进出口和技术交流。 4有利于齿轮精度规范的贯彻配套。有利于齿轮精度规范的贯彻配套。8.3.2 矩形花键结合的公差与配合矩形花键结合的公差与配合1.矩形花键结合的极限与配合矩形花键结合的极限与配合 矩形花键的极限与配合分为两种情况：一种矩形花键

16、的极限与配合分为两种情况：一种为普通用途矩形花键；另一种为精细传动用矩形为普通用途矩形花键；另一种为精细传动用矩形花键。其内、外花键的尺寸公差带见表花键。其内、外花键的尺寸公差带见表8-5。 为了减少加工和检验内花键用的花键拉刀和为了减少加工和检验内花键用的花键拉刀和花键量规的规格和数量，矩形花键结合采用基孔花键量规的规格和数量，矩形花键结合采用基孔制配合。制配合。用于内、外用于内、外花键之间任花键之间任务时要求相务时要求相对挪动的情对挪动的情况况用于内、外用于内、外花键之间无花键之间无轴向相对挪轴向相对挪动的情况动的情况用于内、外用于内、外花键之间任花键之间任务时要求相务时要求相对挪动的情对

17、挪动的情况况固定结合固定结合紧滑动紧滑动结合结合滑动结合滑动结合矩形花键装配型式矩形花键装配型式 2.矩形花键结合的极限与配合选用矩形花键结合的极限与配合选用 花键结合的极限配合选用：确定结合精花键结合的极限配合选用：确定结合精度和装配型式。度和装配型式。 结合精度的选用主要是根据定心精度要结合精度的选用主要是根据定心精度要求和传送扭矩大小：求和传送扭矩大小： “精细传动用花键结合定心精度高，传送精细传动用花键结合定心精度高，传送扭矩大而且平稳，多用于精细机床主轴变速扭矩大而且平稳，多用于精细机床主轴变速箱，以及各种减速器中轴与齿轮花键孔箱，以及各种减速器中轴与齿轮花键孔(即即内花键内花键)的

18、结合。的结合。 “普通用花键结适宜用于定心精度要求不普通用花键结适宜用于定心精度要求不高但传送扭矩较大，如载重汽车、迁延机的高但传送扭矩较大，如载重汽车、迁延机的变速箱。变速箱。 装配型式的选用：装配型式的选用：1根据内、外花键之间能否有轴向挪动，确定选根据内、外花键之间能否有轴向挪动，确定选固定结合，还是滑动结合。固定结合，还是滑动结合。2对于内、外花键之间要求有相对挪动，而且挪对于内、外花键之间要求有相对挪动，而且挪动间隔长、挪动频率高的情况，应选用配合间隙动间隔长、挪动频率高的情况，应选用配合间隙较大的滑动结合。较大的滑动结合。3对于内、外花键定心精度要求高，传送扭矩大对于内、外花键定心精度要求高，传送扭矩大或经常有反向转动的情况，那么应选用配合间隙或经常有反向转动的情况，那么应选用配合间隙较小的紧滑动结合。较小的紧滑动结合。4对于内、外花键间无需在轴向挪动，只用来传对于内、外花键间无需在轴向挪动，只用来传送扭矩，那么应选用固定结合。送扭矩，那么应选用固定结合。 3.形位公差和外表精糙度形位公差和外表精糙度 内、外花键小径定心外表的外形公差和尺寸内、外花键小径定心外表的外形公差和尺寸公差的关系遵守包容要求。公差的关系遵守包容要求。 为控制内、外花键的分度误差，普通应规定为控制内、外花键的分度误差，