第10章_键和花键的公差与配合

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 1 1单键联结的种类和用途、公差与配合的特点及单键联结的种类和用途、公差与配合的特点及 其在图样上的标注；其在图样上的标注； 2 2花键联结的种类和用途、定心方式，矩形花键花键联结的种类和用途、定心方式，矩形花键 公差与配合特点及其在图样上的标注。公差与配合特点及其在图样上的标注。第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量 键联结常用于轴与轴上的传动件（齿轮、皮带轮、联键联结常用于轴与轴上的传动件（齿轮、皮带轮、联轴器等）之间的可拆卸联结，用以传递转矩和运动；轴器等）之间的可拆卸联结，用以传递转

2、矩和运动；当配合件之间要求作轴向移动时，还可以起导向作用。当配合件之间要求作轴向移动时，还可以起导向作用。第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量ALAbhd-t1D+t2t1t2AA普通平键的联接结构普通平键的联接结构b-b-键和键槽宽度键和键槽宽度（轴槽和轮毂槽）（轴槽和轮毂槽）t-t-轴槽深度轴槽深度t t1 1-轮毂槽深度轮毂槽深度h-h-键的高度键的高度t+t1-h=0.2-0.5mmt+t1-h=0.2-0.5mmL-L-键的长度键的长度d-d-轴和轮毂孔直径轴和轮毂孔直径根据键联结的功能，其使用要求如下：根据键联结的功能，其使用要求如

3、下：1. 键和键槽侧面应有足够的接触面积，以承受负载，键和键槽侧面应有足够的接触面积，以承受负载，保证键联结的可靠性和寿命；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，又要键嵌入轴槽要牢固可靠，以防止松动脱落，又要便于拆装；便于拆装；3. 对导向键，键与键槽间应有一定的间隙，以保证对导向键，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。相对运动和导向精度要求。键联结是通过键的侧面与轴键槽和轮毂键槽键联结是通过键的侧面与轴键槽和轮毂键槽的侧面相互接触来传递扭矩。键的上表面与的侧面相互接触来传递扭矩。键的上表面与轮毂键槽间要留有一定的间隙。轮毂键槽间要留有一定的

4、间隙。第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量 键的分类：键和花键两大类键的分类：键和花键两大类键的分类：常用的键联结有平键（包括普通平键键的分类：常用的键联结有平键（包括普通平键和导向平键）、半圆键、切向键和楔键联结，其和导向平键）、半圆键、切向键和楔键联结，其中以平键联结应用最广泛。中以平键联结应用最广泛。花键的分类：花键联结分为矩形花键、渐开线花花键的分类：花键联结分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键联结，其中以矩形花键联结应用键和三角形花键联结，其中以矩形花键联结应用最广泛。最广泛。第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换

5、性与技术测量互换性与技术测量c) 三角花键三角花键a) 矩形花键矩形花键 b) 渐开线花键渐开线花键第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量 单键联结中平键的应用最为广泛，在设计平键联结时，单键联结中平键的应用最为广泛，在设计平键联结时，轴径轴径d的尺寸确定后，平键的规格参数也就确定。的尺寸确定后，平键的规格参数也就确定。第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量轴径轴径键键轴槽轴槽轮毂槽轮毂槽基本尺寸基本尺寸d公称尺寸公称尺寸b htd-tt1d-t1公称尺寸公称尺寸极限偏差极限偏差公称尺寸公称尺寸极限

6、偏差极限偏差6 82 21.218 103 31.81.410 124 42.51.812 175 53.02.317 226 63.52.822 308 74.03.330 3810 85.03.338 4412 85.03.344 5014 95.53.850 5816 106.04.3平键的公称尺寸和槽深的尺寸及极限偏差（平键的公称尺寸和槽深的尺寸及极限偏差（摘自摘自GB/T 1095-2003） （mm） +0.10+0.2-0.1-0.2+0.1+0.1+0.2+0.20000000 在平键联结中，键宽和槽宽在平键联结中，键宽和槽宽b是配合尺寸，所以需要是配合尺寸，所以需要研究键宽和

7、槽宽的公差和配合。研究键宽和槽宽的公差和配合。 键由型钢制成，是标准件，是平键结合中的键由型钢制成，是标准件，是平键结合中的“轴轴”，所以键宽与槽宽的配合采用基轴制配合。所以键宽与槽宽的配合采用基轴制配合。 国标国标GB/T 10952003平键平键 键槽的剖面尺寸键槽的剖面尺寸从从GB/T18011999中选取公差带，对键宽规定一种公中选取公差带，对键宽规定一种公差带差带h9；对轴和轮毂的键槽宽各规定三种公差带，；对轴和轮毂的键槽宽各规定三种公差带，构成三种不同性质的配合，以满足各种不同用途的需构成三种不同性质的配合，以满足各种不同用途的需要。要。 非配合尺寸中，键高非配合尺寸中，键高h的极

8、限偏差为的极限偏差为h11，键长，键长L的极的极限偏差为限偏差为h14；轴槽长的极限偏差为；轴槽长的极限偏差为H14。第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量+0-bh9H9D10键宽公差带键宽公差带轴槽公差带轴槽公差带轮毂公差带轮毂公差带较松键联结较松键联结一般键联结一般键联结较紧键联结较紧键联结h9N9JS9h9P9P9第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量配合配合种类种类尺寸尺寸b的公差的公差配合性质及应用配合

9、性质及应用键键键槽键槽轮毂槽轮毂槽较较松松联接联接h9H9D10键在轴上及轮毂上均能滑动。主要用于导键在轴上及轮毂上均能滑动。主要用于导向平键，轮毂可在轴上作轴向移动向平键，轮毂可在轴上作轴向移动正常正常联接联接N9Js9键在轴上及轮毂中均固定。用于载荷不大键在轴上及轮毂中均固定。用于载荷不大的场合的场合紧密紧密联接联接P9P9键在轴上及轮毂上均固定，而比上种配合键在轴上及轮毂上均固定，而比上种配合更紧。主要用于载荷较大、载荷具有冲击更紧。主要用于载荷较大、载荷具有冲击性以及双向传递扭矩的场合性以及双向传递扭矩的场合 由于键和键槽的形位误差不仅造成装配困难，影响联由于键和键槽的形位误差不仅造成

10、装配困难，影响联结的松紧程度，而且使键的工作面负荷不均，使联结结的松紧程度，而且使键的工作面负荷不均，使联结性质变坏，对中性不好。所以在键联结中，除了对有性质变坏，对中性不好。所以在键联结中，除了对有关尺寸有公差要求外，对有关表面的形状和位置也有关尺寸有公差要求外，对有关表面的形状和位置也有公差要求。公差要求。 为保证键侧与键槽之间有足够的接触面积和避免装配为保证键侧与键槽之间有足够的接触面积和避免装配困难，应分别规定轴槽和轮毂槽的对称度公差，按困难，应分别规定轴槽和轮毂槽的对称度公差，按GB/T 1184-1996 形状和位置公差形状和位置公差 未注公差值未注公差值确确定，一般取定，一般取7

11、9级。以键宽级。以键宽b为公称尺寸。为公称尺寸。第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量 当平键的键长当平键的键长L L与键宽与键宽b b之比大于或等于之比大于或等于8 8时时(L/b8)(L/b8)，应规定键的两工作侧面在长度方向上的平行度要求，应规定键的两工作侧面在长度方向上的平行度要求，此时平行度公差也按此时平行度公差也按GB/T 1184-1996的规定选取：的规定选取： 当键宽当键宽b 6mm6mm时，公差等级取时，公差等级取7 7级；级； 当键宽当键宽b 8836mm36mm时，公差等级取时，公差等级取6 6级；级； 当键宽当键宽b 4

12、0mm40mm时，公差等级取时，公差等级取5 5级。级。 键槽配合面的表面粗糙度键槽配合面的表面粗糙度R Ra a值一般取值一般取1.61.66.36.3 m m； 非配合面取非配合面取6.36.31010 m m。第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量花键联结与普通平键联结相比，更具优点：花键联结与普通平键联结相比，更具优点：1.1. 载荷分布均匀，承载能力强，可传递更大的扭矩；载荷分布均匀，承载能力强，可传递更大的扭矩； 2.2. 导向性好；导向性好；3.3

13、. 定心精度高，满足了高精度场合的使用要求。定心精度高，满足了高精度场合的使用要求。花键联结可作固定连结和滑动联结；类型有矩形花花键联结可作固定连结和滑动联结；类型有矩形花键、渐开线花键和三角形花键。矩形花键最常用。键、渐开线花键和三角形花键。矩形花键最常用。第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量c) 三角花键三角花键a) 矩形花键矩形花键 b) 渐开线花键渐开线花键 国家标准规定花键的主要尺寸有小径国家标准规定花键的主要尺寸有小径d d、大径、大径D D、键宽、键宽和键槽宽和键槽宽B B。花键键数规定为偶数，有。花键键数规定为偶数，有6 6、8

14、 8、1010三种，三种，以便加工和检测。按承载能力，对基本尺寸规定了轻、以便加工和检测。按承载能力，对基本尺寸规定了轻、中两个系列，同一小径的轻系列和中系列的键数相同，中两个系列，同一小径的轻系列和中系列的键数相同，键宽（键槽宽）也相同，仅大径不相同。键宽（键槽宽）也相同，仅大径不相同。第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量BDdBDd内花键的主要尺寸参数内花键的主要尺寸参数外花键的主要尺寸参数外花键的主要尺寸参数第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量小径小径d轻系列轻系列中系列中系列规格规格N

15、d D B键数键数N大径大径D键宽键宽B规格规格N d D B键数键数N大径大径D键宽键宽B116 11 14 36143216 21 25 56255236 23 26 662666 23 28 66286266 26 30 663066 26 32 66326286 28 32 763276 28 34 76347326 32 36 663668 32 38 68386368 36 40 784078 36 42 78427628 62 68 12868128 62 72 12872127210 72 78 1210781210 72 82 1210821211210 112 120 18

16、101201810 112 125 181012518矩形花键的联结可以有三种定心方式：矩形花键的联结可以有三种定心方式：小径小径d定定心、心、 大径大径D定心和定心和键宽键宽B定心，前两种定心方定心，前两种定心方式的定心精度比后一种方式的高。式的定心精度比后一种方式的高。国家标准规定矩形花键联结采用小径定心国家标准规定矩形花键联结采用小径定心。采用小。采用小径定心，磨削内花键小径表面就很容易，磨削外花径定心，磨削内花键小径表面就很容易，磨削外花键表面也比较方便。采用小径定心就可以通过磨削键表面也比较方便。采用小径定心就可以通过磨削达到高精度小径要求。所以，矩形花键采用小径定达到高精度小径要求

17、。所以，矩形花键采用小径定心可以获得更高的定心精度，并能保证和提高花键心可以获得更高的定心精度，并能保证和提高花键的表面质量。（花键结合面硬度要求：淬火热处理）的表面质量。（花键结合面硬度要求：淬火热处理）第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量 (a) 小径定心小径定心 (b) 大径定心大径定心 (c) 键宽定心键宽定心第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量矩形花键联结定心方式图示矩形花键联结定心方式图示矩形花键的公差与配合分两种情况：矩形花键的公差与配合分两种情况： 一般用途一般用途矩形花键，矩形

18、花键，精密传动用矩形花键。精密传动用矩形花键。为了减少加工内花键的拉刀的品种、规格，花键联为了减少加工内花键的拉刀的品种、规格，花键联结采用基孔制配合。结采用基孔制配合。内 、 外 花 键 尺 寸 公 差 带 及 其 极 限 偏 差 数 值内 、 外 花 键 尺 寸 公 差 带 及 其 极 限 偏 差 数 值（GB/T1144-2001）与）与GB/T 1801-1999极限与配极限与配合合规定一致。规定一致。定心直径定心直径d的公差带在一般情况下，内、外花键取的公差带在一般情况下，内、外花键取相同的公差等级。相同的公差等级。第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测

19、量互换性与技术测量第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量注：注：1. 1. 精密传动用的内花键，当需要控制键侧配合间隙时，槽宽可选精密传动用的内花键，当需要控制键侧配合间隙时，槽宽可选H7H7，一般情况下选，一般情况下选H9H9。 2. 2. d d为为H6H6、H7H7的内花键，允许与提高一级的外花键配合。的内花键，允许与提高一级的外花键配合。矩形花键公差配合选用的关键是确定联结精度和配矩形花键公差配合选用的关键是确定联结精度和配合松紧程度。合松紧程度。根据定心精度要求和传递转矩大小选用联结精度，根据定心精度要求和传递转矩大小选用联结精度，精密

20、传动因花键联结定心精度高、传递转矩大而平精密传动因花键联结定心精度高、传递转矩大而平稳，多用于精密机床主轴变速箱，以及重载减速器稳，多用于精密机床主轴变速箱，以及重载减速器中轴与齿轮花键孔的联结。中轴与齿轮花键孔的联结。配合松紧程度的选用首先要根据内、外花键之间是配合松紧程度的选用首先要根据内、外花键之间是否有轴向移动，确定固定联接还是滑动联接。否有轴向移动，确定固定联接还是滑动联接。第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量对于内、外花键之间要求有相对移动，而且移动距对于内、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

21、较大的离长、移动频率高的情况，应选用配合间隙较大的滑动联接，以保证运动灵活性及配合面间有足够的滑动联接，以保证运动灵活性及配合面间有足够的润滑层。润滑层。对于内、外花键之间定心精度要求高，传递扭矩大对于内、外花键之间定心精度要求高，传递扭矩大或经常有反向转动的情况，则选用配合间隙较小的或经常有反向转动的情况，则选用配合间隙较小的紧滑动联接。紧滑动联接。 对于内、外花键间无需在轴向移动，只用来传递扭对于内、外花键间无需在轴向移动，只用来传递扭矩，则选用固定联接。矩，则选用固定联接。第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量由于矩形花键联结表面复杂，键长

22、与键宽比值较大，由于矩形花键联结表面复杂，键长与键宽比值较大，形位误差是影响联结质量的重要因素，必须对其加形位误差是影响联结质量的重要因素，必须对其加以控制。以控制。为了保证内、外花键小径定心表面的配合性质，国为了保证内、外花键小径定心表面的配合性质，国家标准家标准GB/T 4249-1996规定该表面的形状公差与尺规定该表面的形状公差与尺寸公差的关系采用包容要求。寸公差的关系采用包容要求。键和键槽的位置度误差包括它们的中心平面相对定键和键槽的位置度误差包括它们的中心平面相对定心轴线的对称度、等分度，以及键（键槽）侧面对心轴线的对称度、等分度，以及键（键槽）侧面对定心轴线的平行度误差，可规定位

23、置度公差予以控定心轴线的平行度误差，可规定位置度公差予以控制。并采用最大实体要求，用综合量规检验。制。并采用最大实体要求，用综合量规检验。第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量67H11EQSE34H106.328H73.20.02MA MA34a110.83.267d10EQS0.02M A MEA矩形花键的位置度公差标注矩形花键的位置度公差标注第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量67H11EQSE34H106

24、.3A28H73.2A0.01528h734a110.83.2E67d10EQSA0.015A矩形花键的对称度公差标注矩形花键的对称度公差标注以矩形花键小径定心时，花键各表面的粗糙度如下以矩形花键小径定心时，花键各表面的粗糙度如下表所示进行规定。表所示进行规定。第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技术测量加工表面加工表面内花键内花键外花键外花键Ra不大于不大于小径小径1.60.8大径大径6.33.2键侧键侧6.31.6花键表面粗糙度推荐值花键表面粗糙度推荐值( (mm) )第第10章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合互换性与技术测量互换性与技

25、术测量1.1.平键联接的公差与配合平键联接的公差与配合 平键联接的公差与配合是从平键联接的公差与配合是从极限与配合极限与配合标准中选出的。标准中选出的。平键联接的键宽与键槽宽平键联接的键宽与键槽宽b b是决定配合性质和配合精度的主要是决定配合性质和配合精度的主要参数。平键联接采用基轴制配合。国标对键宽规定了一种公参数。平键联接采用基轴制配合。国标对键宽规定了一种公差带（差带（h9h9），对轴和轮毂的键槽宽各规定了三种公差带。由），对轴和轮毂的键槽宽各规定了三种公差带。由这些公差带构成三组配合，分别得到规定的三种联接类型，这些公差带构成三组配合，分别得到规定的三种联接类型，即较松联接、一般联接和较紧联接。应根据使用要求和应用即较松联接、一般联接和较紧联接。应根据使用要求和应用场合确定其配合类别。场合确定其配合类别。2.2.矩形花键联接的种类与定心方式矩形花键联接的种类与定心方式 花键有矩形花键、渐开线花键和三角形花键，其中矩形花键花键有矩形花键、渐开线花键和三角形花键，其中矩形花键应用最广。国标规定了矩形花键联接