键槽、圆角及成形面的检测

《机械零件测量与检验》键槽、圆角及成形面的检测——电子教案数控技术专业名师课堂资源开发小组2016年2月子任务3：键槽、圆角及成形面的检测某公司承接了一批轴和球轴零件的加工，由于人手紧缺，特请我们协助对轴零件上的键槽和球轴上的成形面尺寸误差进行检测。如图4-1，2图4-1轴图4-2球轴图4-1、2零件图一、零件尺寸公差的分析从图样分析可知，轴零件上键槽尺寸精度较高的是，其尺寸精度约为IT8；深度尺寸公差为0.1mm，约为IT11级，其它为未注线性尺寸公差，公差值为0.4mm；球轴零件上的成形面有R9，，R2，其中的精度要求最高，接近IT8；键的相关专业术语及知识点1、键连接的作用键连接是通过键实现轴和轴上零件间的周向固定以传递运动和转矩。其中，有些类型还可以实现轴向固定和传递轴向力，有些类型并能实现轴向动联接。键连接装配中，键（一般用45号钢制成）是用来连接轴上零件并对它们起周向固定作用，以达到传递扭矩的一种机械零件。其连接类别有较松键连接、一般键连接和较紧键连接。2、键的类型及其结构形式键连接可分为平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。1）平键连接平键按用途分有三种：普通平键、导向平键和滑键。平键的两侧面为工作面，平键连接是靠键和键槽侧面挤压传递转矩，键的上表面和轮毂槽底之间留有间隙。平键连接具有结构简单、装拆方便、对中性好等优点，因而应用广泛。普通平键用于轮毂与轴间无相对滑动的静连接。按键的端部形状不同分为A型（圆头）、B型（方头）、C型（单圆头）三种如图4-3所示。A型普通平键的轴上键槽用指状铣刀在立式铣床上铣出，槽的形状与键相同，键在槽中固定良好，工作时不松动，但轴上键槽端部应力集中较大。B型普通平键轴槽是用盘状铣刀在卧式铣床上加工，轴的应力集中较小，但键在轴槽中易松动，故对尺寸较大的键，宜用紧定螺钉将键压在轴槽底部。C型普通平键常用于轴端的连接。（a)圆头(b)平头（c)单圆头图4-3平键导向平键和滑键均用于轮毂与轴间需要有相对滑动的动连接。导向平键用螺钉固定在轴上的键槽中，轮毂沿键的侧面作轴向滑动。滑键则是将键固定在轮毂上，随轮毂一起沿轴槽移动。导向平键用于轮毂沿轴向移动距离较小的场合，当轮毂的轴向移动距离较大时宜采用滑键连接。2）半圆键连接半圆键连接的工作原理与平键连接相同。轴上键槽用与半圆键半径相同的盘状铣刀铣出，因此半圆键在槽中可绕其几何中心摆动以适应轮毂槽底面的斜度。半圆键连接的结构简单，制造和装拆方便，但由于轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，故一般多用于轻载连接，尤其是锥形轴端与轮毂的连接中。3）楔键连接楔键的上下表面是工作面，键的上表面和轮毂键槽底面均具有1:100的斜度。装配后，键楔紧于轴槽和毂槽之间。工作时，靠键、轴、毂之间的摩擦力及键受到的偏压来传递转矩，同时能承受单方向的轴向载荷。4）切向键连接切向键由两个斜度为1:100的普通楔键组成。装配时两个楔键分别从轮毂一端打入，使其两个斜面相对，共同楔紧在轴与轮毂的键槽内。其上、下两面（窄面）为工作面，其中一个工作面在通过轴心线的平面内，工作时工作面上的挤压力沿轴的切线作用。因此，切向键连接的工作原理是靠工作面的挤压来传递转矩。一个切向键只能传递单向转矩，若要传递双向转矩，必须用两个切向键，并错开120度-135度反向安装。切向键连接主要用于轴径大于100mm、对中性要求不高且载荷较大的重型机械中。3、 键连接的应用键用于连接轴和轴上零件，进行周向固定以传递转矩，如齿轮、带轮、联轴器与轴的连接，键连接可以分为松键连接、紧键连接和花键连接三大类。1）松键连接松键连接所用的键有普通平键，半圆键、导向平键及滑键等，靠键的侧面传递转矩，只对轴上零件作周向固定，不能承受轴向力，如果要轴向固定，则需要附加紧定螺钉或定位环等定位零件。松键连接的装配要点为：（1）清理键及键槽上的毛刺，保证键与键槽能精密贴合。（2）对重要的键连接，装配前要检查键的直线度和键槽对轴线的对称度及平行度等。（3）对普通平键，导向平键，用键的头部与轴槽试配，应能使键较紧地与轴槽配合。（4）修配键长时，在键长方向键与轴槽留0.1mm的间隙。（5）在配合面上加湿润油，用铜棒或加软钳口的台虎钳将键压入轴槽中，使之与槽底良好接触。（6）试配并安装回转套件时，键与键槽的非配合面应留有间隙，保证轴与回转套件的同轴度，套件在轴上不得有轴向摆动，以免在机器工作时引起冲击和振动。2）紧键连接紧键连接主要指锲连接，键的上、下表面都是工作面，上表面及与其相接触的轮毂槽底面。均有1：100的斜度。键侧与键槽有一定的间隙，装配时将键打入够成紧键连接，由过盈作用传递转矩，并能传递单向的轴向力，还可轴向固定零件。紧键连接装配时，首先同样要清理键及键槽上的毛刺，装配时要用涂色法检查锲键上下表面与轴槽、轮毂槽的接触状况，一般要求接触率大于65，若接触不良，可用锉刀或刮刀修整键槽，接触合格后，用软锤将锲键轻敲入键槽，直至套件的周向、轴向都可靠紧固。键的尺寸与公差见表4-1，4-2表4-1键和键槽尺寸公差带(单位：um)轴径键键槽尺寸db×h宽度深度圆角半径b偏差轴毂较松一般较紧轴H9毂D10轴N8毂JS9轴毂P9t偏差t1偏差最大最小6~82×22+0.025

0+0.060

+0.020-0.004

-0.029±0.0125-0.006

-0.0311.2+0.1

01+0.1

00.080.16＞8~103×331.81.4＞10~124×44+0.030

0+0.078

+0.0300

-0.030±0.015-0.012

-0.0422.51.8＞12~175×553.05＞17~226×663.52.8＞22~308×78+0.036

0+0.098

+0.0400

-0.036±0.018-0.015

-0.0514.0+0.2

03.3+0.2

0＞30~3810×8105.00＞38~4412×812+0.043

0+0.120

+0.0500

-0.043±0.0215-0.018

-0.0615.03.3＞44~5014×9145.53.8＞50~5816×10166.04.3＞58~6518×11187.04.4＞65~7520×1220+0.052

0+0.149

+0.0650

-0.052±0.026-0.022

-0.0700.60＞75~8522×14229.05.4＞85~9525×14259.05.4＞95~11028×162810.06.4＞110~13032×1832+0.062

0+0.180

+0.0800

-0.062±0.031-0.026

-0.08811.07.4＞130~15036×203612.0+0.3

08.4+0.3

00.701.0＞150~17040×224013.09.4＞170~20045×254515.010.4＞200~23050×285017.011.4＞230~26056×3256+0.074

0+0.220

+0.1000

-0.074±0.0370.032

-0.10620.0＞260~29063×326320.012.4＞290~33070×367022.014.4＞330~38080×408025.015.42.02.5＞380~44090×4590+0.087

0+0.260

+0.1200

-0.087±0.0135-0.037

-0.12428.017.4＞440~500100×5010031.019.5表4-2普通平键联接的尺寸公差（GB/T1095-2003和GB/T1096-2003）二、选用计量器具根据零件的尺寸精度要求，可选择以下量具进行测量：零件名称序号检测项目量具类别量具名称规格数量备注轴Z4011千分尺内测千分尺0-25（0.01）10把如图4-62外径千分尺0-25（0.01）10把如图4-4312卡尺游标卡尺0-150（0.01）10把如图4-243球轴1R9量规半径规R7-14.55套如图4-52R2R1-6.55套3特制V形铁+千分表10套相关技术测量知识计量器具选用选择计量器具时，要结合被测工件的外形、被测量位置、尺寸的大小和公差等级、生产类型、具体检测条件等因素。以轴类零件中为例，该尺寸为键槽宽度、公称尺寸为5mm，公差等级为IT8-IT9，生产类型为小批量，检测室内有5-30mm的内测千分尺7把，50-250mm内径千分尺5把，三爪内径千分尺暂无，18-35mm内径百分表10套，常选用18-38内径百分表进行测量，其采用的测量方法有接触测量、相对测量和被动测量等,综合考虑选用5-30mm的内测千分尺进行测量。球轴零件中的圆弧面尺寸精度较高的有，根据尺寸精度要求，选择特制V形铁和百分表进行测量；其余R9、R2均为未注线性尺寸公差可按GB/T1804-m处理，故可选用R1-14.5的半径规进行测量。2、计量器具使用方法槽宽的计量器具内测千分尺内测千分尺如图4-4所示，是测量小尺寸内径和内侧面槽的宽度。其特点是容易找正内键槽直径，测量方便。国产内测千分尺的读数值为0.01mm，测量范围有5～30和25～50mm的两种，图4--7所示的是5～30mm的内测千分尺。内测千分尺的读数方法与外径百分尺相同，只是套筒上的刻线尺寸与外径百分尺相反，另外它的测量方向和读数方向也都与外径百分尺相反。

(2)键宽、深量规在每次使用后，须立即用清洁软布或细棉纱将键宽、深量规表面擦拭干净，涂上一薄层防锈油后，放入专用要盒内，存放干燥处

(3)键宽、深量规要实行周期检定，检定周期由计量部门确定。圆弧面的计量器具半径规如图4-4所示图4-4半径规1）检：检查半径规外观和各部位相互作用（如凹、凸样板、锁紧夹钳等）；2）选：选择与被测圆弧角半径公称尺寸相同的样板；3）擦：用干净绸布将选中的凹、凸样板等部位擦净；4）测：用将选中的凹、凸样板靠紧被检圆弧角，要求样板平面与被测圆弧垂直；5）读：用透光法查看样板与被测圆弧角接触情况，完全不透光为合格；如果有透光现象，说明被检圆弧角的弧度不符合要求，其测量与读取方法如图4-9。6)养：1、使用时，用力要适当；图4-9半径样板的使用方法2、使用完后要将其擦拭干净抹上矾土林；（a）合格（b）不合格零件尺寸精度的测量与检验零件检测表(试件)：零件图号检测项目实测值评定结果量具量仪检测者备注尺寸dmax/lm