第九章 键与花键的公差

第九章常用结合件的公差与检测

传递扭矩

导向（齿轮滑移）

平键

矩形花键

键又称单键

半圆键

花键

渐开线花键

楔形键

三角花键

平键和矩形花键应用比较广泛。键和花键联结的作用：9.1键与花键公差与检测键和花键的外观导向平键滑键平键联接的公差与配合平键联接由键、轴键槽和轮毂键槽三部分组成，通过键的侧面与轴键槽及轮毂键槽的侧面相互接触来传递转矩，见图所示。在平键联接中，键和轴键槽、轮毂键槽的宽度b是配合尺寸，应规定较严的公差；而键的高度h和长度L以及轴键槽的深度t1皆是非配合尺寸，应给予较松的公差。ALbhd－t1D＋t2t1t2AAAd普通平键联接的结构示例1、平键联接的配合制及配合尺寸键为标准件，键宽为配合尺寸，相对于广义轴与不同基本偏差代号的孔配合，故采用基轴制。轮毂键槽轴键槽bD＋t2Dbd－t1dLbhh＜t1＋t22、平键联接的配合公差代号

①键为标准件，采用基轴制配合，公差带代号h9

②轴槽宽有三种公差带代号H9、N9、P9

③

轮毂槽宽有三种公差带代号D10、Js9、P9

键联接中键宽与槽宽的公差带bD10h9H9N9h9JS9h9P9P9＋0－轴槽公差带键公差带轮毂槽公差带松联接正常联接紧密联接3、平键联接三种配合的性质及应用场合配合种类尺寸b的公差配合性质及应用键轴槽轮毂槽松联接h8H9D10

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。正常联接N9Js9

键在轴上及轮毂中均固定；主要用于载荷不大的场合。紧密联接P9P9

键在轴上及轮毂上均固定，而比上一种配合更紧；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表9-2键宽与轴槽及轮毂槽宽的公差与配合

4、键与键槽的几何公差①当键长与键宽比L/b≥8时，键宽在长度方向上的平行度公差应按GB1184-1996选取：

b≤6mm时取7级；

b≥8~36mm取6级；

b≥40mm取5级。②轴槽及轮毂槽的宽度b对轴及轮毂轴心线的对称度，一般可按GB/T1184-1996中对称度公差7~9级选取。

③当同时采用平键与过盈配合连接，特别是过盈量较大时，则应严格控制键槽的对称度公差，以免装配困难。5、表面粗糙度的选择①键槽工作面(两侧面)Ra1.6~6.3µm，常取1.6、3.2、6.3。②非工作面(键槽底面)Ra6.3µm。

GB1144—2001《矩形花键尺寸、公差和检验》规定了矩形花键联结的尺寸系列、定心方式、公差与配合标注方法及检验规则。为便于加工和测量，矩形花键的键数为偶数,键为6、8、10三种。

第二节矩形花键结合的公差与配合

由内花键(花键孔)和外花键(花键轴)组成。内花键/花键孔外花键/花键轴花键联接一、概述1、花键的分类(按截面形状不同)矩形花键渐开线花键三角形花键

2、花键联接的优点与单键联接相比，花键联接的主要优点是：

①载荷分布均匀，承载能力强，可传递更大的扭矩；

②导向性好；

③定心精度高，能满足了高精度场合的使用要求；

④加工工艺性好，采用磨削方法能获得较高的精度。3、花键的联接要求①保证联接及传递一定的转矩；②保证内花键和外花键联接后的同轴度；③滑动花键联接要求导向精度与移动灵活性，固定花键联接要求可装配性。二、矩形花键联接的公差与配合1、矩形花键的主要尺寸参数大径D、小径d、键宽和键槽宽B。①键数规定为偶数，有6、8、10三种；

②按承载能力大小，对基本尺寸分为轻系列、中系列；

③同一小径系列，键数和键宽相同，中系列键高尺寸较大，承载能力强。BDBDdd矩形花键的主要尺寸参数第二节矩形花键联接的互换性表9-2矩形花键的基本尺寸系列(摘自GB/T1144-2001)mm

小径d轻系列中系列键数N大径D键宽B键数N大径D键宽B23626662862663066326286327634732836683863684078427428468848846850985495285810860102、矩形花键的定心方式花键联接的主要要求是保证内、外花键联接后具有较高的同轴度，并能传递转矩。大径定心小径定心键宽定心①大径定心：内花键的硬度在HRC40以上，Ra小于0.63μm时，热处理后难以拉削工艺达到要求。②小径定心：热处理后内花键的变形可用内圆磨修复，外花键小径精度可用成形磨保证。故：定心精度高、定心稳定性好，使用寿命长，工艺措施易于保证，有利于提高产品质量。大径定心小径定心

3、矩形花键的尺寸公差为减少加工和检验内花键拉刀的规格和数量，矩形花键采用基孔制配合。

内、外矩形花键定心小径，非定心大径和键宽(键槽宽)的尺寸公差带分一般用和精密传动用两类。表9-3矩形花键的尺寸公差带(摘自GB/T1144-2001)4、矩形花键联接的公差与配合及选用①公差与配合的选用，主要确定联接精度和装配型式；②联接精度的选用主要是根据定心精度和传递转矩大小；

③一般情况下，内、外花键取相同的公差等级，且比相应的大径D和键宽B的公差等级都高；④

个别情况下，内花键允许与高一级外花键配合，如H7/g6、H6/f5等，但大径只有一种配合，为H10/a11。应用固定联接滑动联接配合特征及应用配合特征及应用精密传动用H5/h5

紧固程度较高，可传递大扭矩H5/g5

滑动程度较底，定心精度高，传递扭矩大H6/h6

传递中等扭矩H6/f6

滑动程度中等，定心精度较高，传递中等扭矩一般用H7/h7

紧固程度较低，传递扭矩较小，可经常拆卸H7/f7

移动频率高，移动长度大，定心精度要求不高表9-4矩形花键配合应用三、矩形花键联接的几何公差和表面粗糙度1、矩形花键的几何公差①内、外花键的小径定心表面的形状公差和尺寸公差应遵守包容要求；②内、外花键应规定键槽或键侧面对定心轴线的位置度公差，且键宽的位置度公差与小径定心表面的尺寸公差应符合最大实体要求；③花键较长时，可根据产品性能要求进一步控制键或键槽侧面对定心表面轴线的平行度。2、矩形花键表面的粗糙度①内花键：小径Ra≤0.8μm，键槽侧面Ra≤3.2μm，大径Ra≤6.3μm；

②

外花键：小径Ra≤0.8μm，键槽侧面Ra≤0.8μm，大径Ra≤3.2μm。3、矩形花键形位公差的数值键槽宽或键宽B33.5~67~1012~18t1键槽宽0.0100.0150.0200.025键宽滑动、固定0.0100.0150.0200.025紧滑动0.0060.0100.0130.016表9-5矩形花键的位置度公差t1(摘自GB/T1144-2001)mm

键槽宽或键宽B33.5~67~1012~18t2一般用0.0100.0150.0200.025精密传动用0.0100.0150.0200.025表9-6矩形花键的对称度公差t2（摘自GB/T1144-2001）mm4、矩形花键形位公差及表面粗糙度的标注

关于图最大实体原则的讨论：1、键槽宽B=7mm（MMS），基准孔D=28mm（MMS），位置度为0.02mm2、键槽宽B=7.09mm（LMS），基准孔D=28mm（MMS），位置度为0.02+0.09=0.11mm3、键槽宽B=7.09mm（LMS），基准孔D=28.021mm（LMS），位置度为0.02+0.09+0.021=0.131mm4、矩形花键形位公差及表面粗糙度的标注

<续>5、矩形花键联接的标记代号花键联接在图纸上的标注，按顺序包括：键数N、小径d、大径D、键宽B、花键公差带代号。例9-3

标记如下花键：键数N＝6、小径d＝23H7/f7、大径D＝26H10/a11、B＝6H11/d10。③内花键：6×23H7×26H10×6H11GB/T1144-2001④外花键：6×23f7×26a11×6d10GB/T1144-2001解：①花键规格：N×d×D×B＝6×23×2