第8章互换性与测量技术基础课件

1、平键、花键、半圆键连接的公差及检测平键、花键、半圆键连接的公差及检测Kunming University of Science and Technology讲授：郑必举讲授：郑必举第第 八八 章章2、学习要求和重点、学习要求和重点了解键、花键的结构特征和配合标准，初步掌握如何正确选用键了解键、花键的结构特征和配合标准，初步掌握如何正确选用键及其花键的配合及其花键的配合学习目的及要求学习目的及要求1、学习目的、学习目的掌握键的公差与配合标准，为合理选用键的配合打下基础掌握键的公差与配合标准，为合理选用键的配合打下基础第一节第一节 平键、半圆键联接的公差与配合平键、半圆键联接的公差与配合 一、概述

2、一、概述1、键的作用、键的作用 实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩；实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩； 实实 现轴上零件的轴向固定；现轴上零件的轴向固定； 实现轴上零件轴向滑动的导向实现轴上零件轴向滑动的导向2、键的类型、键的类型 有平键、半圆键、楔键和切向键等有平键、半圆键、楔键和切向键等。其中，。其中，平键又平键又分为普通平键、薄形平键、导向平键和滑键；分为普通平键、薄形平键、导向平键和滑键；楔键又分为普通楔键又分为普通楔键和钩头楔键。楔键和钩头楔键。平键和半圆键应用最广。平键和半圆键的公平键和半圆键应用最广。平键和半圆键的公差与配合参考差与配合参考GB/T 10951099-200

3、3键的选择键的选择: 键的选择包括类型和尺寸两个方面键的选择包括类型和尺寸两个方面u键的尺寸选择应符合：键的尺寸选择应符合：标准规格；强度要求标准规格；强度要求u键的主要尺寸：键的主要尺寸：截面尺寸（以键宽截面尺寸（以键宽b键高键高h表示）和键长表示）和键长L 键的截面尺寸键的截面尺寸bh 按轴的直径按轴的直径d 由标准中选定由标准中选定u键的长度键的长度L一般按轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮一般按轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮毂长度；而导向平键则按轮毂的长度及其滑动距离而定毂长度；而导向平键则按轮毂的长度及其滑动距离而定u一般轮毂的长度可取为一般轮毂的长度可取为L(1.52) d

4、，这里的，这里的d 为轴的直径为轴的直径u重要的键连接在选出键的类型和尺寸后，还应进行强度计算重要的键连接在选出键的类型和尺寸后，还应进行强度计算薄型平键：薄型平键：薄型平键与普通平键的主要区别是键的高度约为普通薄型平键与普通平键的主要区别是键的高度约为普通平键的平键的6070%。但薄型平键传递转矩的能力较低，。但薄型平键传递转矩的能力较低，常用于薄壁常用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合 楔键：楔键：普通楔键和钩头楔键两种普通楔键和钩头楔键两种对轮毂起到单向的轴向固定作用；在传递有冲击和振动的较大转矩时，能保证可靠连接切向键：切向键：由一对斜度

5、为由一对斜度为1:100的楔键组成的楔键组成二、键连接的公差与配合二、键连接的公差与配合1、键的公差、键的公差 键连接主要参数是键宽键连接主要参数是键宽b，其特点相当于轴与不同，其特点相当于轴与不同基本偏差代号的孔配合，故采用基轴制基本偏差代号的孔配合，故采用基轴制。一般平键和半圆键键一般平键和半圆键键宽规定宽规定h9公差带，对轴槽宽和轮毂槽宽规定三种公差带，构成公差带，对轴槽宽和轮毂槽宽规定三种公差带，构成三种配合，其中导向型平键用较松连接。三种配合，其中导向型平键用较松连接。公差带从相应国标中公差带从相应国标中选取。三组配合及其应用情况如表选取。三组配合及其应用情况如表8-1所示。所示。在

6、平键和半圆键连在平键和半圆键连接中，配合尺寸是键和键槽宽度接中，配合尺寸是键和键槽宽度，如图，如图8-1，公差带如图，公差带如图8-2非配合制公差非配合制公差 键高键高h公差采用公差采用h11（矩形普通平键）和（矩形普通平键）和h8（方形（方形普通平键），键长普通平键），键长L公差采用公差采用h14，轴槽长度的公差采用，轴槽长度的公差采用H14，半，半圆圆键直径键直径D和键高和键高h的公差采用的公差采用h12对称度公差对称度公差 为保证键侧与键槽之间有足够的接触面积和容易装为保证键侧与键槽之间有足够的接触面积和容易装配，轴槽和轮毂槽的宽度配，轴槽和轮毂槽的宽度b对轴及轮毂轴心线应规定对称度公差

7、对轴及轮毂轴心线应规定对称度公差（从（从79级选取）。级选取）。对称度公差的主要参数是键宽对称度公差的主要参数是键宽b平行度公差平行度公差 当键长当键长L与键宽与键宽b之比之比8时，应对键的两工作侧面时，应对键的两工作侧面在长度方向上规定平行度公差；在长度方向上规定平行度公差； 当当b6mm时，平行度公差等级时，平行度公差等级取取7级；级； 当当b 836mm时，取时，取6级；当级；当b40mm时，取时，取5级级粗糙度公差粗糙度公差 键槽、轮毂槽的键槽宽键槽、轮毂槽的键槽宽b两侧面粗糙度为两侧面粗糙度为1.63.2m, 槽宽底面、轮毂槽底面的表面粗糙度为槽宽底面、轮毂槽底面的表面粗糙度为6.3

8、m第二节第二节 花键连接花键连接一、一、 概述概述1、花键类型和特点、花键类型和特点 花键按齿形状的不同可分为矩形花键、渐开花键按齿形状的不同可分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键，如图线花键和三角形花键，如图8-3所示所示 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图图8-3 花键连接花键连接 矩形花键的键数一般为偶数：矩形花键的键数一般为偶数：6、8、102、花键特点和要求、花键特点和要求 花键有如下特点：花键有如下特点：载荷分布均匀，承载能载荷分布均匀，承载能力强，可传递更大扭矩；导向性好；定心精度高，满足了高力强，可传递更大扭矩；导向性好；定心精度高，满

9、足了高精度场合的使用要求。精度场合的使用要求。花键连接分固定连接和滑动连接两种花键连接分固定连接和滑动连接两种。花花键连接使用要求为：键连接使用要求为：保证连接及传递一定转矩；保证连接及传递一定转矩；保证内花键保证内花键（孔）和外花键（轴）连接后的同轴度；（孔）和外花键（轴）连接后的同轴度；滑动连接还要求导向滑动连接还要求导向精度及移动灵活性，固定连接要求可装配性。精度及移动灵活性，固定连接要求可装配性。如图如图8-4所示所示 a) 内花键内花键 b) 外花键外花键BDBD图图8-4 花键的主要尺寸参数花键的主要尺寸参数二、矩形花键二、矩形花键1、花键定心方式、花键定心方式 花键有大径花键有大

10、径D、小径、小径d和槽（键）宽和槽（键）宽B三个主要三个主要尺寸参数尺寸参数（图（图8-4）。为改善加工工艺性能，只需将尺寸）。为改善加工工艺性能，只需将尺寸B和和D或或d制造得较精确，使其起配合定心作用，另一尺寸制造得较精确，使其起配合定心作用，另一尺寸d或或D则按较低精则按较低精度加工，并给予较大的间隙。度加工，并给予较大的间隙。矩形花键连接有大径定心、小径定矩形花键连接有大径定心、小径定心和键宽定心三种方式心和键宽定心三种方式，如图，如图8-5所示所示2、矩形花键联接的公差与配合、矩形花键联接的公差与配合 分两种情况：一是一般用途的矩分两种情况：一是一般用途的矩形花键；二是精密传动的矩形

11、花键。其内、外花键的尺寸公差带形花键；二是精密传动的矩形花键。其内、外花键的尺寸公差带如表如表8-6所示。所示。矩形花键连接采用基孔制配合。矩形花键连接采用基孔制配合。国家标准中规定矩国家标准中规定矩形花键的配合按装配形式分为滑动、紧滑动和固定三种形花键的配合按装配形式分为滑动、紧滑动和固定三种3、矩形花键联接公差与配合的选用、矩形花键联接公差与配合的选用 选择配合种类时，首先要选择配合种类时，首先要根据内、外花键之间根据内、外花键之间是否有轴向移动是否有轴向移动，确定固定联接还是非固定，确定固定联接还是非固定联接。对于内、外花键之间要求联接。对于内、外花键之间要求有相对移动有相对移动，而且移

12、动距离长、，而且移动距离长、移动频率高的情况，移动频率高的情况，应选用配合间隙较大的滑动联接应选用配合间隙较大的滑动联接，以保证运，以保证运动灵活性及配合面间有足够的润滑层。对于内、外花键之间动灵活性及配合面间有足够的润滑层。对于内、外花键之间定定心精度要求高，传递扭矩大或经常有反向转动心精度要求高，传递扭矩大或经常有反向转动的情况，则的情况，则选用配选用配合间隙较小的紧滑动联接合间隙较小的紧滑动联接。对于内、外花键间无需在轴向移动，对于内、外花键间无需在轴向移动，只用来传递扭矩，则选用固定联接只用来传递扭矩，则选用固定联接4、矩形花键联接的几何公差和表面粗糙度要求、矩形花键联接的几何公差和表

13、面粗糙度要求 几何公差要求几何公差要求。内、外花键的小径定心表面的几何公差和尺寸公差的关系应遵守内、外花键的小径定心表面的几何公差和尺寸公差的关系应遵守包容要求；内（外）花键应规定键槽（键）侧面对定心轴线的位包容要求；内（外）花键应规定键槽（键）侧面对定心轴线的位置度公差，并注意键宽的位置度公差与小径定心表面的尺寸公差置度公差，并注意键宽的位置度公差与小径定心表面的尺寸公差符合最大实体要求。符合最大实体要求。表面粗糙度要求。表面粗糙度要求。一般标注一般标注Ra的上限值要的上限值要求，矩形花键各结合表面粗糙度推荐值如表求，矩形花键各结合表面粗糙度推荐值如表8-9所示所示矩形花键的位置度和对称度公

14、差标注矩形花键的位置度和对称度公差标注5、矩形花键联接的标注符号、矩形花键联接的标注符号 矩形花键连接在图样上的标注代号矩形花键连接在图样上的标注代号按顺序包括：按顺序包括：键数键数N、小径、小径d、大径、大径D、键宽、键宽B，及其相应的尺寸公，及其相应的尺寸公差代号，各项之间用差代号，各项之间用“”连接连接。如键数。如键数6，小径配合为，小径配合为23H7/a11，键宽键宽B的配合为的配合为6H11/d10，则在图样上标注代号有，则在图样上标注代号有6、矩形花键的检测、矩形花键的检测 矩形花键检测有单项测量和综合检验两类矩形花键检测有单项测量和综合检验两类。单件小批生产中，用通用量具分别对各

15、尺寸（单件小批生产中，用通用量具分别对各尺寸（d、D、B）进行单）进行单项测量，项测量，并检测键宽的对称度、键齿（槽）的等分度和大、小径并检测键宽的对称度、键齿（槽）的等分度和大、小径的同轴度等形位误差项目的同轴度等形位误差项目。大批量生产，一般都采用。大批量生产，一般都采用量规进行量规进行检验检验，用综合通规（对内花键为塞规、对外花键为环规（如图，用综合通规（对内花键为塞规、对外花键为环规（如图8-8和图和图8-9），来综合检验小径），来综合检验小径d、大径、大径D和键（键槽）宽和键（键槽）宽B的作用尺的作用尺寸，寸，包括位置度（等分度、对称度）和同轴度等几何误差包括位置度（等分度、对称度）

16、和同轴度等几何误差。然后。然后用单项止端量规（或其他量具）分别检验尺寸用单项止端量规（或其他量具）分别检验尺寸d、D、B的最小实的最小实体尺寸。体尺寸。合格的标志是综合通规能通过，而止规不应通过合格的标志是综合通规能通过，而止规不应通过 图图8-8 检验内花键的综合塞规检验内花键的综合塞规图图8-9 检验外花键的综合环规检验外花键的综合环规小小 结结1、平键、半圆键联接的公差与配合、平键、半圆键联接的公差与配合。平键联接的键宽与键槽宽。平键联接的键宽与键槽宽b是决定配合性质和配合精度的主要参数。平键、半圆键联接采用是决定配合性质和配合精度的主要参数。平键、半圆键联接采用基轴制配合。国标对键宽规

17、定了一种公差带（基轴制配合。国标对键宽规定了一种公差带（h9），对轴和轮毂），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，即较松联接、一般联接和较紧联接，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，它们的应用见表它们的应用见表8-2 。应根据使用要求和应用场合确定其配合类。应根据使用要求和应用场合确定其配合类别。平键、半圆键联接的非配合尺寸精度要求较低，它们的公差别。平键、半圆键联接的非配合尺寸精度要求较低，它们的公差分别见表分别见表8-3、表、表8-52、键槽和花键的形位公差

18、和表面粗糙度、键槽和花键的形位公差和表面粗糙度。键槽的几何公差有键。键槽的几何公差有键槽对轴线的对称度、键槽两工作侧面的平行度。键槽两工作侧面槽对轴线的对称度、键槽两工作侧面的平行度。键槽两工作侧面为配合面，其表面粗糙度为配合面，其表面粗糙度Ra值要小于槽底的表面粗糙度值要小于槽底的表面粗糙度Ra值。具值。具体规定见本章相关内容。内、外花键形位公差和表面粗糙度等的体规定见本章相关内容。内、外花键形位公差和表面粗糙度等的规定（或推荐）见本章相关内容规定（或推荐）见本章相关内容3、矩形花键联接的定心方式及极限与配合、矩形花键联接的定心方式及极限与配合。花键有矩形花键、。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。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。矩形花键联接定心方