第七章 键与花键连接的互换性及检测.ppt

1、第七章 键与花键连接的互换性及检测,7. 1 单键连接的互换性及检测 7. 2 花键连接的互换性及检测,键又称单键，分为平键、半圆键、切向键和楔形键等。由于单键连接中平键应用最广，故这里仅介绍平键的公差与配合。其结构及尺寸参数如图7-1所示。 一、单键连接的公差与配合 1.酉己合尺寸的公差与配合 平键连接包括键、轴和轮毅三个零件，有键与轴键槽、键与轮毅键槽两个配合，其中键为标准件，配合采用基轴制。 平键连接所传递的扭矩是通过键的侧面同时与轴键槽和轮毅键槽的侧面相配合来实现的，因此其宽度h是配合尺寸。,7. 1单键连接的互换性及检测,下一页,国家标准对键宽h只规定了一种公差带，即h9键连接的具体

2、配合分为较松连接、一般连接和较紧连接三类，其公差带从国标GB/T 1801-1999极限与配合中选取，平键连接配合公差带图参见图7-2。各种配合的配合性质和适用场合见表7-1。 2.非配合尺寸的公差与配合 平键连接的非配合尺寸中，轴键槽深，t和轮毅键槽深t:及槽底面与侧面交角半径r的极限尺寸由GB 1095-2003平键键槽的剖面尺寸规定，见表7-2。键高h的公差带取hl l ,键长L的公差带取h14，轴键槽长的公差带取H14。,下一页,上一页,7. 1单键连接的互换性及检测,3.键和键槽的形位公差 键槽的位置公差主要指轴键槽的实际中心平面相对于基准轴线的对称度公差。如果超差，键将不能装人键槽

3、，或者键与键槽不能保证足够的接触面来传递扭矩。因此，对称度公差等级按GB/T1184-1996，一般取79级。键和键槽配合面的表面粗糙度一般取Ral. 6-6.3m，非配合面取Rah. 312. 5m。 轴键槽和轮毅键槽剖面尺寸及其尺寸公差，形位公差和表面粗糙度的标注如图7-3所示。,下一页,上一页,7. 1单键连接的互换性及检测,二、单键检测 键和键槽的尺寸检测比较简单，检测的项口主要有键和键槽宽度，键槽深度和键槽的位置误差。在单件小批量生产时，通常采用游标卡尺、千分尺等通用量具;在大批量生产时，一般采用专用量具。在单件小批量生产中，键槽对轴线的对称度误差的检验方法如图7-4所示。在槽中塞人

4、量块组，用指示表将量块上表面校平，记下指示表读数x1;将工件旋转180，在同一横截面方向，再将量块校平，记下读数x2，两次读数差为。，则该截面的对称度误差为 f截=at/ 2( R-t/2) (7-1) 式中R轴的半径; t轴槽深。,下一页,上一页,7. 1单键连接的互换性及检测,再沿键槽长度方向测量，取长度方向两点的最大读数差为长度方向对称度误差 f长=a高一a低 (7-2) 取截面和长度两个方向测得的误差的最大值为该零件键槽的对称度误差。 在大批量生产中，键槽尺寸及其对轴线的对称度误差可用塞规检测，如图7-5所示。 图7-5中(a), ( b), ( c)三种量规为检验尺寸误差的极限量规，

5、具有通端和止端，检验时通端能通过而止端不能通过为合格。图7-5中(d), (e)两种为检验形位误差的综合量规，只有通端，通过为合格。,返 回,上一页,7. 1单键连接的互换性及检测,花键连接由内花键(花键孔)和外花键(花键轴)组成。它可做固定连接，也可做滑动连接。与单键相比，花键连接具有定心精度高、导向性好、承载能力强和连接可靠等优点，因而在机械结构中应用较多。 花键连接按其键齿截面形状不同分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键三种，其结构如图7-6所示。其中矩形花键应用最为广泛。 一、矩形花键的定心方式 矩形花键连接的功能要求是保证内外花键连接后具有较高的同轴度和传递较大的扭矩。矩形花键连接的

6、基本尺寸有小径(d)，大径(D)和键宽(B)，如图7-7所示。若要求这三个尺寸加工很精确是非常困难的，而且也无必要。,7. 2 花键连接的互换性及检测,下一页,因此三个尺寸中只需选择一个尺寸作为主要配合尺寸，用高精度制造来保证内、外花键的配合性质，而另外两个尺寸只需用较低精度制造。确定配合性质的结合面称为定心表面。但键宽B这一配合尺寸起传递扭矩和导向 作用，无论是否作为定心表面，都应要求足够的配合精度。 根据定心要求的不同，花键联结可分为三种定心方式:按小径d定心;按大径D定心;按键宽B定心。在国家标准GB/T 1144-2001矩形花键尺寸公差和检验中明确规定了以小径作为定心方式，如图7-7

7、所示。其原因是采用小径定心，热处理后的变形可用内圆磨床修复，因而定心精度高，定心稳定性好，使用寿命长，利于提高产品质量，简化加工工艺，降低生产成本。,7. 2 花键连接的互换性及检测,下一页,上一页,二、矩形花键的公差与配合 矩形花键连接采用基孔制配合，小径处采用包容原则，其极限与配合分为两种情况: (1)一般用途矩形花键。国家标准规定不论配合性质如何，花键孔定心小径的公差带均取H7。 (2)精密传动用矩形花键。国家标准推荐花键孔定心小径使用公差带HS或H6。实现不同配合性质主要由花键小径选取不同公差带来实现。 内外花键的尺寸公差带应符合GB/T 1801-1999的规定，并按表7-3取值。,

8、下一页,7. 2 花键连接的互换性及检测,上一页,三、矩形花键的形位公差 除尺寸公差对花键配合性质有影响外，花键的形位公差对花键配合的性质也会产生影响，必须加以控制。国家标准GB/T 1144-2001矩形花键尺寸公差和检验规定，对小径表面所对应的轴线采用包容原则，即用小径的尺寸公差控制小径表面的形状误差;对花键的位置度公差采用最大实体原则;对键和键槽的对称度公差和位置度公差采用独立原则。 标准中所规定的位置度公差适用于大批量生产，公差值见表7-4，其标注如图7-8所示;对称度公差适用于单件小批量生产，公差值见表7-5，其标注如图7-9所示。,下一页,上一页,7. 2 花键连接的互换性及检测,

9、四、矩形花键的图样标注 图样上矩形花键的标注代号按顺序依次表示为键数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。例如:某矩形花键连接，花键的N=6, d=23 mm，小径处配合为H7/f7; D =26 mm，大径处配合为H10/a11 ; B = 6 ,键宽配合为H11/d10标注如下: 花键规格:NxdxDxB 装配图上标注为:6 x23H7/f7x26H10/a11 x6H11/d10 GB/T 1144-2001,下一页,上一页,7. 2 花键连接的互换性及检测,零件图上标注为:6 x23H7 x26H10 x6H11 GB/T 1144-20

10、01(内花键) 6 x 23f7 x 26a11 x 6410 GB/T 1144-2001(外花键) 矩形花键标注如图7-10所示。 以小径定心时，花键各表面的表面粗糙度见表7-6。 五、矩形花键检测 矩形花键的检测分单项检测和综合检测两种。,下一页,上一页,7. 2 花键连接的互换性及检测,单件、小批量生产的单项检测主要用游标卜尺、千分尺等通用量具分别对各尺寸和形位误差进行测量，以保证尺寸偏差及形位误差在其公差范围内。大批量生产的单项检测常用专用量具，如图7-11所示。 综合检测适用于大批量生产，所用量具是花键综合量规，如图7-12所示。综合量规用于控制被测花键的最大实体边界，即综合检验小

11、径、大径及键(槽)宽的关联作用尺寸，使其控制在最大实体边界内。然后用单项止端量规分别检验小径、大径及键(槽)宽的实际尺寸是否超其最小实体尺寸。检验时，综合量规应能通过工件，单项止规通不过工件，则工件合格。,返 回,上一页,7. 2 花键连接的互换性及检测,表7 -1 键与键槽的配合,返 回,表7-2 普通平键键槽的尺寸与公差,下一页,表7-2 普通平键键槽的尺寸与公差,返 回,上一页,表7-3 矩形内、外花键的尺寸公差带,返 回,表7-4 矩形花键位置度公差,返 回,表7-5 矩形花键的对称度公差,返 回,表7-6 花键表面粗糙度Ra,返 回,图7-1 普通平键连接结构,返 回,图7-2 普通

12、平键连接配合公差带图,返 回,图7-3 键槽尺寸及公差的标注,返 回,(a)轴键槽尺寸及公差的标注;(b)轮键槽尺寸及公差的标注,图7-4 对称度误差检验,返 回,图7-5 键槽检验用量规,返 回,(a)槽宽b用板式塞规;(b)轮毅槽深量规;(c)轴槽深度量规;(d)轮毅槽对称度量规;(e)轴槽对称度量规,图7-6 花键连接的种类,返 回,(a)矩形花键;(b)渐开线花键;(c)三角花键,图7-7 矩形花键的基本尺寸及小径定心,返 回,(a)矩形花键基木尺寸;(b)小径定心,图7-8 花键位置度公差标注,返 回,(a)外花键对称度;(b)内花键对称度,图7-9 花键对称度公差标注,返 回,(a